JP3525609B2 - Ａｌ溶湯用フィルタ - Google Patents
Ａｌ溶湯用フィルタInfo
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- JP3525609B2 JP3525609B2 JP4373396A JP4373396A JP3525609B2 JP 3525609 B2 JP3525609 B2 JP 3525609B2 JP 4373396 A JP4373396 A JP 4373396A JP 4373396 A JP4373396 A JP 4373396A JP 3525609 B2 JP3525609 B2 JP 3525609B2
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- molten metal
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＡｌの溶湯処理に関
し、詳細にはＡｌ溶湯中から微細な介在物を除去するこ
とのできるフィルタに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】Ａｌは、再溶解にかかるエネルギーが電
解精錬の場合の約１／３０であることから、Ａｌスクラ
ップを溶解原料に用いることで大幅なエネルギーの節約
を図ることが可能であり、リサイクルのメリットが大き
い材料である。但し、上記Ａｌスクラップには種々の不
純物が含有されており、再溶解して得られる溶湯は多く
の非金属介在物を含有しているので、Ａｌ地金を溶解し
た場合よりも品質が大きく劣っていることが一般的であ
る。 【０００３】従って、Ａｌ溶湯には非金属介在物の除去
を目的として、沈静法，活性ガス法，溶湯ろ過法等の処
理が施されている。まず沈静法は、溶湯を静置して、比
重差によって介在物を沈殿または浮上させる方法であ
る。しかしながら、Ａｌ溶湯と介在物の比重差はそれ程
大きくないので、多くの介在物が溶湯中に残存するとい
う問題があった。 【０００４】次に活性ガス法は、溶湯中に不活性ガスま
たはハロゲンガスを導入し、気泡を発生させて介在物を
気泡に吸着させ、浮上・除去させる方法である。しかし
ながら、この方法では溶湯表面に浮上した気泡が激しく
表面を揺らして溶湯を攪拌することとなるので、溶湯表
面に形成されているＡｌ酸化皮膜を溶湯中に混入させて
しまい、アルミナ系介在物量が増加するという問題があ
った。 【０００５】また溶湯ろ過法は、溶湯を耐火物製のフィ
ルタに通過させる方法であり、穴径が１００μｍ程度の
フィルタを用いて介在物を除去する方法が一般的に採用
されている。但し、Ａｌスクラップを溶解した溶湯の場
合、Ａｌ地金からの溶湯に比較して粒径１００μｍ未満
の介在物が多く、図１に一例を示す様に、特に１０〜２
５μｍの介在物が多く存在する傾向にあるが、従来のフ
ィルタでは、１００μｍ未満の介在物（特に１０〜２５
μｍ程度の微小介在物）については除去が困難であると
いう問題を有していた。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に着
目してなされたものであって、１００μｍ未満の介在
物、特に１０〜２５μｍ程度の微小な介在物（以下、単
に微小介在物ということがある）についても、除去する
ことができるＡｌ溶湯用フィルタを提供しようとするも
のである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明とは、耐火物製骨材からなり、非金属介在物を含むＡ
ｌ溶湯から該介在物を除去するフィルタであって、骨材
表面に、Ｂｉ2 Ｏ3 ，ＣｒＣｌ2 ，ＮａＣｌ，ＳｒＣｌ
2 ，Ｎａ3 ＡｌＦ6よりなる群から選ばれる１種、或い
は２種以上の混合物からなる表層部を形成して、該表層
部により上記介在物を捕着することを要旨とするもので
ある。 【０００８】 【０００９】 【発明の実施の形態】図３は、従来のフィルタによるＡ
ｌ溶湯のろ過状況を示す模式図である。溶湯表面に形成
される酸化皮膜及び直径１００μｍ以上の介在物はフィ
ルタの表面で捕集される。この時、１０〜２５μｍ程度
の微小な介在物については、上記酸化皮膜と共に捕集さ
れるものもあるが、ほとんどの微小介在物はフィルタ内
部を通過するので、Ａｌ溶湯中に残存したままであっ
た。 【００１０】そこで本発明者らは、上記微小介在物をも
分離・除去できるようなフィルタを開発すべく鋭意研究
を重ね、フィルタ内部のろ過効果を高めることに着目し
た。その結果、耐火物製骨材の表面に、Ａｌ溶湯の温度
で軟化乃至粘稠化する様な融点を有する化合物からなる
表層部を形成すれば、該表層部により上記微小介在物を
捕着できることを見出した。 【００１１】図４は本発明のフィルタによる介在物捕集
状況を示すものであり、本発明のフィルタによると、従
来のフィルタと同様に、フィルタ表面におけるろ過機構
によって、酸化皮膜と１００μｍ以上の介在物の捕集が
行われると共に、フィルタ内部において微小介在物の捕
着が可能となる。 【００１２】骨材の表面に形成する表層部の材料とし
て、Ａｌ溶湯の温度で軟化乃至粘稠化する様な融点を有
する化合物を用いる理由は、表層部の一部をＡｌ溶湯通
過中に溶融状態とすることにより、前記微小介在物との
親和力が高まり上記微小介在物を吸着することが可能と
なるからである。 【００１３】本発明のフィルタにおいて骨材表面に形成
される表層部の材料としては、Ａｌ溶湯の温度に応じ
て、融点が６６０℃から１１００℃の材料を用いればよ
いが、特にＢｉ2 Ｏ3 ，ＣｒＣｌ2，ＮａＣｌ，ＳｒＣ
ｌ2，Ｎａ3 ＡｌＦ6 よりなる群から選ばれる１種であ
るか、或いは２種以上の混合物を用いれば、前記微小介
在物との濡れが促進され、優れた捕着効果を発揮する。
尚、骨材として用いる耐火物は、フィルタとして製造可
能なものであれば良く、アルミナ，マグネシア，シリ
カ，ムライトなど公知の材料を用いれば良い。 【００１４】以下、本発明を実施例によって更に詳細に
説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもの
ではなく、前・後記の主旨に徴して設計変更することは
いずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。 【００１５】 【実施例】リサイクルで集められたＡｌ缶スクラップ約
５０ｋｇを用いて、これを溶解してＡｌ溶湯とした。こ
の溶湯をムライト製の骨材からなる従来の耐火物フィル
タを用いてろ過を行った。 【００１６】ムライト製のフィルタを用い、骨材表面に
表１に示す組成の粉末を付着させ、６５０℃×６０時間
で焼成することにより、フィルタ上に表面層を形成し、
本発明のフィルタを作製した。比較例のフィルタとして
は、融点が６６０〜１１００℃の範囲外の材料であるＡ
ｇＣｌ，ＮａＡｌＯ2 で表層部を形成した。 【００１７】これらのフィルタを用いて、上記Ａｌ溶湯
をろ過し、処理後の溶湯をサンプリングして鋳型に固め
た。得られた鋳塊をヨウ素メタノール溶液に溶解し、残
渣を分析して介在物量を測定した。尚、介在物の量は、
酸化物量として表１に示す。 【００１８】また、従来法である沈静法に従い、上記Ａ
ｌ溶湯を１時間静置することにより得られた鋳塊の介在
物量と、吹込み法に従い、Ａｌ溶湯中に塩素ガスをラン
スにて１分間吹込むことにより得られた鋳塊の介在物量
の結果も表１に併記する。 【００１９】 【表１】 【００２０】従来のフィルタ及びその他の処理方法で得
られた鋳塊には、多量の介在物が残存していた。これに
対して、本発明によるフィルタを用いると、スクラップ
溶湯中の介在物量を純度９９．７％のＡｌ地金と同程度
またはそれ以上に低減できることが分かる。 【００２１】 【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、Ａ
ｌ溶湯中の微小介在物を除去することができることとな
ったので、Ａｌスクラップを用いた場合のＡｌ溶湯品質
を大幅に向上することが可能となり、Ａｌ材料のリサイ
クル促進が期待される。
し、詳細にはＡｌ溶湯中から微細な介在物を除去するこ
とのできるフィルタに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】Ａｌは、再溶解にかかるエネルギーが電
解精錬の場合の約１／３０であることから、Ａｌスクラ
ップを溶解原料に用いることで大幅なエネルギーの節約
を図ることが可能であり、リサイクルのメリットが大き
い材料である。但し、上記Ａｌスクラップには種々の不
純物が含有されており、再溶解して得られる溶湯は多く
の非金属介在物を含有しているので、Ａｌ地金を溶解し
た場合よりも品質が大きく劣っていることが一般的であ
る。 【０００３】従って、Ａｌ溶湯には非金属介在物の除去
を目的として、沈静法，活性ガス法，溶湯ろ過法等の処
理が施されている。まず沈静法は、溶湯を静置して、比
重差によって介在物を沈殿または浮上させる方法であ
る。しかしながら、Ａｌ溶湯と介在物の比重差はそれ程
大きくないので、多くの介在物が溶湯中に残存するとい
う問題があった。 【０００４】次に活性ガス法は、溶湯中に不活性ガスま
たはハロゲンガスを導入し、気泡を発生させて介在物を
気泡に吸着させ、浮上・除去させる方法である。しかし
ながら、この方法では溶湯表面に浮上した気泡が激しく
表面を揺らして溶湯を攪拌することとなるので、溶湯表
面に形成されているＡｌ酸化皮膜を溶湯中に混入させて
しまい、アルミナ系介在物量が増加するという問題があ
った。 【０００５】また溶湯ろ過法は、溶湯を耐火物製のフィ
ルタに通過させる方法であり、穴径が１００μｍ程度の
フィルタを用いて介在物を除去する方法が一般的に採用
されている。但し、Ａｌスクラップを溶解した溶湯の場
合、Ａｌ地金からの溶湯に比較して粒径１００μｍ未満
の介在物が多く、図１に一例を示す様に、特に１０〜２
５μｍの介在物が多く存在する傾向にあるが、従来のフ
ィルタでは、１００μｍ未満の介在物（特に１０〜２５
μｍ程度の微小介在物）については除去が困難であると
いう問題を有していた。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に着
目してなされたものであって、１００μｍ未満の介在
物、特に１０〜２５μｍ程度の微小な介在物（以下、単
に微小介在物ということがある）についても、除去する
ことができるＡｌ溶湯用フィルタを提供しようとするも
のである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明とは、耐火物製骨材からなり、非金属介在物を含むＡ
ｌ溶湯から該介在物を除去するフィルタであって、骨材
表面に、Ｂｉ2 Ｏ3 ，ＣｒＣｌ2 ，ＮａＣｌ，ＳｒＣｌ
2 ，Ｎａ3 ＡｌＦ6よりなる群から選ばれる１種、或い
は２種以上の混合物からなる表層部を形成して、該表層
部により上記介在物を捕着することを要旨とするもので
ある。 【０００８】 【０００９】 【発明の実施の形態】図３は、従来のフィルタによるＡ
ｌ溶湯のろ過状況を示す模式図である。溶湯表面に形成
される酸化皮膜及び直径１００μｍ以上の介在物はフィ
ルタの表面で捕集される。この時、１０〜２５μｍ程度
の微小な介在物については、上記酸化皮膜と共に捕集さ
れるものもあるが、ほとんどの微小介在物はフィルタ内
部を通過するので、Ａｌ溶湯中に残存したままであっ
た。 【００１０】そこで本発明者らは、上記微小介在物をも
分離・除去できるようなフィルタを開発すべく鋭意研究
を重ね、フィルタ内部のろ過効果を高めることに着目し
た。その結果、耐火物製骨材の表面に、Ａｌ溶湯の温度
で軟化乃至粘稠化する様な融点を有する化合物からなる
表層部を形成すれば、該表層部により上記微小介在物を
捕着できることを見出した。 【００１１】図４は本発明のフィルタによる介在物捕集
状況を示すものであり、本発明のフィルタによると、従
来のフィルタと同様に、フィルタ表面におけるろ過機構
によって、酸化皮膜と１００μｍ以上の介在物の捕集が
行われると共に、フィルタ内部において微小介在物の捕
着が可能となる。 【００１２】骨材の表面に形成する表層部の材料とし
て、Ａｌ溶湯の温度で軟化乃至粘稠化する様な融点を有
する化合物を用いる理由は、表層部の一部をＡｌ溶湯通
過中に溶融状態とすることにより、前記微小介在物との
親和力が高まり上記微小介在物を吸着することが可能と
なるからである。 【００１３】本発明のフィルタにおいて骨材表面に形成
される表層部の材料としては、Ａｌ溶湯の温度に応じ
て、融点が６６０℃から１１００℃の材料を用いればよ
いが、特にＢｉ2 Ｏ3 ，ＣｒＣｌ2，ＮａＣｌ，ＳｒＣ
ｌ2，Ｎａ3 ＡｌＦ6 よりなる群から選ばれる１種であ
るか、或いは２種以上の混合物を用いれば、前記微小介
在物との濡れが促進され、優れた捕着効果を発揮する。
尚、骨材として用いる耐火物は、フィルタとして製造可
能なものであれば良く、アルミナ，マグネシア，シリ
カ，ムライトなど公知の材料を用いれば良い。 【００１４】以下、本発明を実施例によって更に詳細に
説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもの
ではなく、前・後記の主旨に徴して設計変更することは
いずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。 【００１５】 【実施例】リサイクルで集められたＡｌ缶スクラップ約
５０ｋｇを用いて、これを溶解してＡｌ溶湯とした。こ
の溶湯をムライト製の骨材からなる従来の耐火物フィル
タを用いてろ過を行った。 【００１６】ムライト製のフィルタを用い、骨材表面に
表１に示す組成の粉末を付着させ、６５０℃×６０時間
で焼成することにより、フィルタ上に表面層を形成し、
本発明のフィルタを作製した。比較例のフィルタとして
は、融点が６６０〜１１００℃の範囲外の材料であるＡ
ｇＣｌ，ＮａＡｌＯ2 で表層部を形成した。 【００１７】これらのフィルタを用いて、上記Ａｌ溶湯
をろ過し、処理後の溶湯をサンプリングして鋳型に固め
た。得られた鋳塊をヨウ素メタノール溶液に溶解し、残
渣を分析して介在物量を測定した。尚、介在物の量は、
酸化物量として表１に示す。 【００１８】また、従来法である沈静法に従い、上記Ａ
ｌ溶湯を１時間静置することにより得られた鋳塊の介在
物量と、吹込み法に従い、Ａｌ溶湯中に塩素ガスをラン
スにて１分間吹込むことにより得られた鋳塊の介在物量
の結果も表１に併記する。 【００１９】 【表１】 【００２０】従来のフィルタ及びその他の処理方法で得
られた鋳塊には、多量の介在物が残存していた。これに
対して、本発明によるフィルタを用いると、スクラップ
溶湯中の介在物量を純度９９．７％のＡｌ地金と同程度
またはそれ以上に低減できることが分かる。 【００２１】 【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、Ａ
ｌ溶湯中の微小介在物を除去することができることとな
ったので、Ａｌスクラップを用いた場合のＡｌ溶湯品質
を大幅に向上することが可能となり、Ａｌ材料のリサイ
クル促進が期待される。
【図面の簡単な説明】
【図１】スクラップと地金を溶解した場合の溶湯中の微
小介在物の量の分布を示すグラフである。 【図２】本発明フィルタの構造を示す概略説明図であ
る。 【図３】従来のフィルタによるＡｌ溶湯のろ過状況を示
す概略説明図である。 【図４】本発明のフィルタを用いた場合におけるＡｌ溶
湯のろ過状況を示す概略説明図である。
小介在物の量の分布を示すグラフである。 【図２】本発明フィルタの構造を示す概略説明図であ
る。 【図３】従来のフィルタによるＡｌ溶湯のろ過状況を示
す概略説明図である。 【図４】本発明のフィルタを用いた場合におけるＡｌ溶
湯のろ過状況を示す概略説明図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 國井 一孝
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 蜷川 伸吾
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
(56)参考文献 特開 平７−207355（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C22B 1/00 - 61/00
C04B 41/85
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 耐火物製骨材からなり、非金属介在物を
含むＡｌ溶湯から該介在物を除去するフィルタであっ
て、 骨材表面に、Ｂｉ 2 Ｏ 3 ，ＣｒＣｌ 2 ，ＮａＣｌ，Ｓｒ
Ｃｌ 2 ，Ｎａ 3 ＡｌＦ 6 よりなる群から選ばれる１種、
或いは２種以上の混合物からなる表層部を形成して、該
表層部により上記介在物を捕着することを特徴とするＡ
ｌ溶湯用フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4373396A JP3525609B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | Ａｌ溶湯用フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4373396A JP3525609B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | Ａｌ溶湯用フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09235629A JPH09235629A (ja) | 1997-09-09 |
| JP3525609B2 true JP3525609B2 (ja) | 2004-05-10 |
Family
ID=12671991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4373396A Expired - Lifetime JP3525609B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | Ａｌ溶湯用フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3525609B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5792196B2 (ja) * | 2010-12-27 | 2015-10-07 | 昭和電工株式会社 | 不純物分離方法及び連続鋳造方法 |
-
1996
- 1996-02-29 JP JP4373396A patent/JP3525609B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09235629A (ja) | 1997-09-09 |
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