JP5662857B2 - Alスクラップの精製方法 - Google Patents
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Description
容器内に収容されたAlスクラップ溶湯を精製する方法において、
前記Alスクラップ溶湯は、Siを0.5〜3質量%、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、Tiよりなる群から選択された少なくとも1種類以上の元素を総量で2質量%以下含有するものであり、
(1)容器中の初期Si濃度がC 1、0 で規定された高さh O のAlスクラップ溶湯をこのAlスクラップ溶湯の平衡状態図に基づき、液相線以下でかつ固相線以上の温度T(i=1)まで冷却させて、前記Alスクラップ溶湯内に設計した所定のSi濃度がC 1、Si となるAl晶出物(以下、「初晶」と称す)を発生させる工程、
(2)前記(1)工程で発生した初晶を含むAlスクラップ溶湯が収容された容器の上部から押し固め板を下降させて、前記初晶の集積体と前記平衡状態図に基づきSi濃度がC 2、0 となる濃化液相とに分離するとともに、当該押し固め板により前記初晶の集積体に所定圧力を所定時間付与することで、圧搾された厚さL 1 の初晶の集積体と濃化液相を得る圧搾工程、
(3)当該押し固め板を前記濃化液相より上方に上昇させる工程、
を行った後、下記(4)〜(6)の工程を少なくとも1回以上行い、下記回帰式(1)からそれぞれ算出された初晶の集積体の厚さ(L 1 +…+L n )が下記式(2)に示す所定のAl回収率となるまで繰り返すものであって、
(4)前記平衡状態図に基づき前記濃化液相を液相線以下でかつ固相線以上の温度T(i=2…n)まで冷却させて、前記濃化液相内に設計した所定のSi濃度がC i,Si (i=2…n)となる初晶を改めて発生させる工程、
(5)前記(4)工程で発生した初晶を含む濃化液相が収容された容器の上部から押し固め板を下降させて、この初晶の集積体と前記平衡状態図に基づきSi濃度がC i、0 (i=3…n)となる濃化液相とに分離するとともに、当該押し固め板により前記初晶の集積体に所定圧力を所定時間付与することで、圧搾された厚さL i (i=2…n)の初晶の集積体と濃化液相を得る圧搾工程、
(6)当該押し固め板を前記(5)工程で得られた濃化液相より上方に上昇させる工程、
前記(2)または(5)の工程において、Alスクラップ溶湯内或いは濃化液相内に発生し圧搾された初晶の集積体の厚さ(Li)が下記回帰式(1)によって得られる値の±10%の範囲内となるように、初晶の集積体に所定圧力を所定時間付与し圧搾することを特徴とするAlスクラップの精製方法である。
前記所定圧力は、6MPa以上7MPa以下であり、かつ、前記所定時間は、10分以上であることを特徴とする。
前記(4)〜(6)の工程は、圧搾された初晶の集積体を積層して得られるAl精製体の初晶の回収率が70〜80%に達するまで行われることを特徴とする。
前記(1)または(4)の工程において、Alスクラップ溶湯内或いは濃化液相内に初晶を発生させる際に、攪拌冷却が用いられることを特徴とする。
容器内に収容されたAlスクラップ溶湯を精製する方法において、
前記Alスクラップ溶湯は、Siを0.5〜3質量%、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、Tiよりなる群から選択された少なくとも1種類以上の元素を総量で2質量%以下含有するものであり、
(1)容器中のAlスクラップ溶湯を液相線以下でかつ固相線以上の温度まで冷却させて、前記Alスクラップ溶湯内にAl晶出物(以下、「初晶」と称す)を発生させる工程、
(2)前記(1)工程で発生した初晶を含むAlスクラップ溶湯が収容された容器の上部から押し固め板を下降させて、前記初晶の集積体と濃化液相とに分離するとともに、当該押し固め板により前記初晶の集積体に所定圧力を所定時間付与することで、圧搾された初晶の集積体と濃化液相を得る圧搾工程、
(3)当該押し固め板を前記濃化液相より上方に上昇させる工程、
を行った後、下記(4)〜(6)の工程を少なくとも1回以上行うものであって、
(4)前記濃化液相を液相線以下でかつ固相線以上の温度まで冷却させて、前記濃化液相内に改めて初晶を発生させる工程、
(5)前記(4)工程で発生した初晶を含む濃化液相が収容された容器の上部から押し固め板を下降させて、この初晶の集積体と濃化液相とに分離するとともに、当該押し固め板により前記初晶の集積体に所定圧力を所定時間付与することで、圧搾された初晶の集積体と濃化液相を得る圧搾工程、
(6)当該押し固め板を前記(5)工程で得られた濃化液相より上方に上昇させる工程、
前記(2)または(5)の工程において、Alスクラップ溶湯内或いは濃化液相内に発生し圧搾された初晶の集積体の厚さ(Li)が下記回帰式(1)によって得られる値の±10%の範囲内となるように、初晶の集積体に所定圧力を所定時間付与し圧搾することを特徴とする。
本発明に係るAlスクラップの精製方法は、
容器内に収容されたAlスクラップ溶湯を精製する方法において、
前記Alスクラップ溶湯は、Siを0.5〜3質量%、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、Tiよりなる群から選択された少なくとも1種類以上の元素を総量で2質量%以下含有するものであり、
(1)容器中のAlスクラップ溶湯を液相線以下でかつ固相線以上の温度まで冷却させて、前記Alスクラップ溶湯内にAl晶出物(以下、「初晶」と称す)を発生させる工程、
(2)前記(1)工程で発生した初晶を含むAlスクラップ溶湯が収容された容器の上部から押し固め板を下降させて、前記初晶の集積体と濃化液相とに分離するとともに、当該押し固め板により前記初晶の集積体に所定圧力を所定時間付与することで、圧搾された初晶の集積体と濃化液相を得る圧搾工程、
(3)当該押し固め板を前記濃化液相より上方に上昇させる工程、
を行った後、下記(4)〜(6)の工程を少なくとも1回以上行うものであって、
(4)前記濃化液相を液相線以下でかつ固相線以上の温度まで冷却させて、前記濃化液相内に改めて初晶を発生させる工程、
(5)前記(4)工程で発生した初晶を含む濃化液相が収容された容器の上部から押し固め板を下降させて、この初晶の集積体と濃化液相とに分離するとともに、当該押し固め板により前記初晶の集積体に所定圧力を所定時間付与することで、圧搾された初晶の集積体と濃化液相を得る圧搾工程、
(6)当該押し固め板を前記(5)工程で得られた濃化液相より上方に上昇させる工程、
前記(2)または(5)の工程において、Alスクラップ溶湯内或いは濃化液相内に発生し圧搾された初晶の集積体の厚さ(Li)が下記回帰式(1)によって得られる値の±10%の範囲内となるように、初晶の集積体に所定圧力を所定時間付与し圧搾することを特徴とする。
また、
前記Alスクラップ溶湯は、Siを0.5〜3質量%、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、Tiよりなる群から選択された少なくとも1種類以上の元素を総量で2質量%以下含有するものであり、
(1)容器中のAlスクラップ溶湯を液相線以下でかつ固相線以上の温度まで冷却させて、前記Alスクラップ溶湯内にAl晶出物(以下、「初晶」と称す)を発生させる工程、
(2)前記(1)工程で発生した初晶を含むAlスクラップ溶湯が収容された容器の上部から押し固め板を下降させて、前記初晶の集積体と濃化液相とに分離するとともに、当該押し固め板により前記初晶の集積体に所定圧力を所定時間付与することで、圧搾された初晶の集積体と濃化液相を得る圧搾工程、
(3)当該押し固め板を前記濃化液相より上方に上昇させる工程、
を行った後、下記(4)〜(6)の工程を少なくとも1回以上行うものであって、
(4)前記濃化液相を液相線以下でかつ固相線以上の温度まで冷却させて、前記濃化液相内に改めて初晶を発生させる工程、
(5)前記(4)工程で発生した初晶を含む濃化液相が収容された容器の上部から押し固め板を下降させて、この初晶の集積体と濃化液相とに分離するとともに、当該押し固め板により前記初晶の集積体に所定圧力を所定時間付与することで、圧搾された初晶の集積体と濃化液相を得る圧搾工程、
(6)当該押し固め板を前記(5)工程で得られた濃化液相より上方に上昇させる工程、
前記(2)または(5)の工程において、Alスクラップ溶湯内或いは濃化液相内に発生し圧搾された初晶の集積体の厚さ(Li)が下記回帰式(1)によって得られる値の±10%の範囲内となるように、初晶の集積体に所定圧力を所定時間付与し圧搾する構成であれば、目的を達成できることを見出した。すなわち、目標とする所定のSi除去率とAl回収率を同時に満足するAl精製体を最も効率良く得るために、当業者においても想到し得ない、下記回帰式(1)を試行錯誤の上、見出したことに中核をなすポイントがある。なお、下記回帰式(1)は実験結果から得られたものであり、実験上のばらつきなども考慮すると、前記(2)または(5)の工程において、Alスクラップ溶湯内或いは濃化液相内に発生し圧搾された初晶の集積体の厚さ(Li)を下記回帰式(1)によって得られる値の±10%の範囲内となるように制御すればよい。
2 Alスクラップ溶湯
3a、3b 初晶
4 押し固め板
5a、5b 回収固相
6a、6b 濃化液相
Claims (4)
- 容器内に収容されたAlスクラップ溶湯を精製する方法において、
前記Alスクラップ溶湯は、Siを0.5〜3質量%、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、Tiよりなる群から選択された少なくとも1種類以上の元素を総量で2質量%以下含有するものであり、
(1)容器中の初期Si濃度がC 1、0 で規定された高さh O のAlスクラップ溶湯をこのAlスクラップ溶湯の平衡状態図に基づき、液相線以下でかつ固相線以上の温度T(i=1)まで冷却させて、前記Alスクラップ溶湯内に設計した所定のSi濃度がC 1、Si となるAl晶出物(以下、「初晶」と称す)を発生させる工程、
(2)前記(1)工程で発生した初晶を含むAlスクラップ溶湯が収容された容器の上部から押し固め板を下降させて、前記初晶の集積体と前記平衡状態図に基づきSi濃度がC 2、0 となる濃化液相とに分離するとともに、当該押し固め板により前記初晶の集積体に所定圧力を所定時間付与することで、圧搾された厚さL 1 の初晶の集積体と濃化液相を得る圧搾工程、
(3)当該押し固め板を前記濃化液相より上方に上昇させる工程、
を行った後、下記(4)〜(6)の工程を少なくとも1回以上行い、下記回帰式(1)からそれぞれ算出された初晶の集積体の厚さ(L 1 +…+L n )が下記式(2)に示す所定のAl回収率となるまで繰り返すものであって、
(4)前記平衡状態図に基づき前記濃化液相を液相線以下でかつ固相線以上の温度T(i=2…n)まで冷却させて、前記濃化液相内に設計した所定のSi濃度がC i,Si (i=2…n)となる初晶を改めて発生させる工程、
(5)前記(4)工程で発生した初晶を含む濃化液相が収容された容器の上部から押し固め板を下降させて、この初晶の集積体と前記平衡状態図に基づきSi濃度がC i、0 (i=3…n)となる濃化液相とに分離するとともに、当該押し固め板により前記初晶の集積体に所定圧力を所定時間付与することで、圧搾された厚さL i (i=2…n)の初晶の集積体と濃化液相を得る圧搾工程、
(6)当該押し固め板を前記(5)工程で得られた濃化液相より上方に上昇させる工程、
前記(2)または(5)の工程において、Alスクラップ溶湯内或いは濃化液相内に発生し圧搾された初晶の集積体の厚さ(Li)が下記回帰式(1)によって得られる値の±10%の範囲内となるように、初晶の集積体に所定圧力を所定時間付与し圧搾することを特徴とするAlスクラップの精製方法。
- 前記所定圧力は、6MPa以上7MPa以下であり、かつ、前記所定時間は、10分以上であることを特徴とする請求項1に記載のAlスクラップの精製方法。
- 前記(4)〜(6)の工程は、圧搾された初晶の集積体を積層して得られるAl精製体の初晶の回収率が70〜80%に達するまで行われることを特徴とする請求項1に記載のAlスクラップの精製方法。
- 前記(1)または(4)の工程において、Alスクラップ溶湯内或いは濃化液相内に初晶を発生させる際に、攪拌冷却が用いられることを特徴とする請求項1に記載のAlスクラップの精製方法。
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