JP5791295B2 - Alloy recycling method and turbine manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、使用済み合金部材から合金をリサイクルする方法及びタービンの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for recycling an alloy from used alloy members and a method for manufacturing a turbine .
ガスタービンの動翼、静翼、燃焼器等は、高温ガスに晒されるために、遮熱コーティング（Thermal Barrier Coating：TBC）されていることが多い。この遮熱コーティングのＴＢＣ層は、例えば、Ｎｉ基合金等の母材上にＭＣｒＡｌＹ（ＭはＣｏ，Ｎｉ，Ｆeなど）金属溶射粉を溶射してなるボンドコート層（ＭＣｒＡｌＹ層）と、ボンドコート層上にＺｒＯ２系のセラミックス溶射粉を溶射してなるセラミックス層（ＺｒＯ２層）とによって形成される（例えば、特許文献１参照）。なお、セラミックス層は、母材に加わる熱を遮熱する役目を主として担い、ボンドコート層は、セラミックス層の熱膨張量と母材の熱膨張量との差を緩和する役目を主として担っている。 Gas turbine rotor blades, stationary blades, combustors, and the like are often subjected to thermal barrier coating (TBC) because they are exposed to high-temperature gas. The TBC layer of the thermal barrier coating includes, for example, a bond coat layer (MCrAlY layer) formed by spraying a metal spray powder of MCrAlY (M is Co, Ni, Fe, etc.) on a base material such as a Ni-based alloy, A ceramic layer (ZrO 2 layer) formed by spraying a ZrO 2 -based ceramic spray powder on the layer (see, for example, Patent Document 1). The ceramic layer mainly plays a role of shielding heat applied to the base material, and the bond coat layer mainly plays a role of relaxing the difference between the thermal expansion amount of the ceramic layer and the thermal expansion amount of the base material. .
一方、このようなガスタービンの動翼等に使用される合金（ＩＮ７３８ＬＣ，ＭａｒＭ２４７ＬＣ，ＭＧＡ１４００など）は、近年、Ｎｉ、Ｔａ、Ｃｏ等の原材料価格が高騰し、さらに原材料の供給状態が不安定化して、その製造コストが上昇（変動）している。また、環境負荷低減の観点から省資源化を図ることも求められている。このため、設計寿命に到達したガスタービンの動翼等（廃却翼）から合金をリサイクルすることが求められている。 On the other hand, for the alloys (IN738LC, MarM247LC, MGA1400, etc.) used for moving blades of such gas turbines, in recent years, the price of raw materials such as Ni, Ta, Co, etc. has risen, and the supply state of the raw materials has become unstable. The manufacturing cost is rising (fluctuating). In addition, it is also required to save resources from the viewpoint of reducing environmental impact. For this reason, it is required to recycle the alloy from the moving blade or the like (discard blade) of the gas turbine that has reached the design life.
通常、合金のリサイクルにおいて、使用済み合金部材の廃却翼は、上記のように耐熱コーティング（ＺｒＯ２層／ＭＣｒＡｌＹ層）の他、インサート、遮蔽板、インサート蓋材、その他、溶接材、ろう材といった付属材を除去し、合金母材のみを溶融し、リサイクルインゴットを鋳造（製造、形成）するが、溶融の際、合金の構成元素が揮発し、組成が変わることがある。この場合、必要に応じて不足の成分を含む原料を溶湯に加えて溶融し、溶湯の成分調整を行う工程が必要となり、リサイクル効率の低下を招く。 Usually, in the recycling of alloys, scrap blades for used alloy members are heat resistant coating (ZrO 2 layer / MCrAlY layer) as described above, inserts, shielding plates, insert lid materials, other welding materials, brazing materials Such an accessory is removed, only the alloy base material is melted, and a recycled ingot is cast (manufactured and formed). However, the constituent elements of the alloy volatilize and the composition may change during melting. In this case, if necessary, a step of adding a raw material containing insufficient components to the molten metal and melting it to adjust the components of the molten metal is required, leading to a reduction in recycling efficiency.
更に、使用済み合金部材の廃却翼からの上記の付属材を除去する場合、例えば、耐熱コーティングのＺｒＯ２層はブラスト除去処理、ＭＣｒＡｌＹ層は化学洗浄処理（酸洗処理）、インサートや遮蔽板、インサート蓋材、溶接材、ろう材はそれぞれグラインダ処理にて除去することが必要になる。すなわち、付属材毎に適正な処理を施すことが必要であり、複数の異なる作業が混在することでリサイクルコストの増大を招くという問題があった。 Furthermore, when removing the above-mentioned accessories from the scrap blades of used alloy members, for example, the ZrO 2 layer of the heat-resistant coating is a blast removal treatment, the MCrAlY layer is a chemical washing treatment (pickling treatment), an insert or a shielding plate It is necessary to remove the insert lid material, the welding material, and the brazing material by a grinder process. That is, it is necessary to perform an appropriate process for each accessory, and there is a problem in that a plurality of different operations are mixed to increase the recycling cost.
また、特に、イットリウム（Ｙ）が合金中に含まれると合金特性（耐酸化性）の劣化が生じるため、廃却翼から合金をリサイクルする場合、ＭＣｒＡｌＹ層を十分に除去することが求められる。しかし、ＭＣｒＡｌＹ層を除去する化学洗浄処理が最もコスト増加を引き起こす工程となる。また、付属材のグラインダ除去処理工程では、異材とともに合金が削ぎ落とされてしまうこともあるため、リサイクル効率の低下を招くこととなる。 In particular, when yttrium (Y) is included in the alloy, the alloy characteristics (oxidation resistance) are deteriorated. Therefore, when the alloy is recycled from the scrap blade, it is required to sufficiently remove the MCrAlY layer. However, the chemical cleaning process for removing the MCrAlY layer is the process that causes the most cost increase. In addition, in the accessory grinder removal processing step, the alloy may be scraped off together with the different material, leading to a reduction in recycling efficiency.
このため、廃却翼等、合金からなる母材の表面にイットリウム含有層を有する使用済み合金部材から合金をリサイクルするにあたり、溶湯の成分調整工程、異材除去工程を不要にしてリサイクル効率の向上を図ることを可能にする手法が強く望まれていた。 For this reason, when recycling an alloy from a used alloy member having an yttrium-containing layer on the surface of the base material made of an alloy such as a scrap blade, it is possible to improve the recycling efficiency by eliminating the component adjustment process and the foreign material removal process of the molten metal. There was a strong desire for a technique that would enable us to plan.
本発明の合金のリサイクル方法は、合金からなる母材の表面上にイットリウム含有層を有する使用済み合金部材から、前記合金をリサイクルする方法であって、前記使用済み合金部材を溶融することによって揮発する少なくとも一つの揮発成分の含有割合が前記母材の合金よりも高い異種合金材と、前記使用済み合金部材とを混合した溶湯を生成する調整溶湯生成工程と、前記溶湯上に分離浮遊する酸化イットリウムを除去するイットリウム除去工程と、を備えていることを特徴とする。 The alloy recycling method of the present invention is a method of recycling the alloy from a used alloy member having an yttrium-containing layer on the surface of the base material made of the alloy, and volatilizes by melting the used alloy member. An adjusted molten metal generating step for generating a molten metal in which the content of at least one volatile component is higher than that of the alloy of the base material and the used alloy member; and an oxidation that is separated and floated on the molten metal And an yttrium removal step for removing yttrium.
本発明の合金のリサイクル方法においては、調整溶湯生成工程で異種合金材と使用済み合金部材とを混合した溶湯を生成するようにしたことで、合金部材溶融工程で使用済み合金部材を溶融した際に揮発する揮発成分を異種合金材で補うことができる。これにより、適正な組成を維持したリサイクル合金を製造することが可能になる。 In the alloy recycling method of the present invention, when the molten alloy material is mixed with the used alloy member in the adjusted molten metal production step, the molten alloy material is mixed with the used alloy member. Volatile components that volatilize can be supplemented with different alloy materials. This makes it possible to produce a recycled alloy that maintains an appropriate composition.
さらに、合金をリサイクルするにあたり、使用済み合金部材として、母材の表面にイットリウム含有層を有する使用済み合金部材を用いることにより、合金中に不要元素であるイットリウムの混入防止を図ることが可能になる。また、付属材除去工程を不要にしてリサイクル効率の向上を図ることも可能になる。 Furthermore, when recycling the alloy, it is possible to prevent yttrium being an unnecessary element from being mixed into the alloy by using a used alloy member having a yttrium-containing layer on the surface of the base material as a used alloy member. Become. Further, it becomes possible to improve the recycling efficiency by eliminating the accessory removal step.
以下、図１を参照し、本発明の第１実施形態に係る合金のリサイクル方法について説明する。ここで、本実施形態では、Ｎｉ基合金等の合金の母材の表面にＴＢＣ層を有するガスタービンの廃却翼（使用済み合金部材）から合金をリサイクルするものとして説明を行う。 Hereinafter, an alloy recycling method according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, in this embodiment, it demonstrates as what recycles an alloy from the scraper blade (used alloy member) of the gas turbine which has a TBC layer on the surface of base materials of alloys, such as Ni base alloy.
本実施形態において、使用済み合金部材であるガスタービンの動翼等の廃却翼は、Ｎｉ基合金等の合金の母材の表面にＣｏＮｉＣｒＡｌＹ金属溶射粉を溶射してなるボンドコート層と、このボンドコート層上にＺｒＯ２系のセラミックス溶射粉を溶射してなるセラミックス層とが形成されている。すなわち、この廃却翼は、合金からなる母材の表面にＹ含有層（イットリウム含有層）を有する。 In this embodiment, a scrap blade such as a moving blade of a gas turbine that is a used alloy member is a bond coat layer formed by spraying a CoNiCrAlY metal spray powder on the surface of a base material of an alloy such as a Ni-based alloy, A ceramic layer formed by spraying a ZrO 2 -based ceramic spray powder is formed on the bond coat layer. That is, this scraper blade has a Y-containing layer (yttrium-containing layer) on the surface of a base material made of an alloy.
また、この廃却翼には、インサートや遮蔽板、インサート蓋材、その他、溶接材、ろう材が付属している。ここで、このような付属材は、母材の合金に比べ、酸素含有量が高く、更に表面に酸化層が形成されている。 In addition, an insert, a shielding plate, an insert lid member, a welding material, and a brazing material are attached to the scraper blade. Here, such an accessory has a higher oxygen content than the base alloy, and an oxide layer is formed on the surface.
そして、本実施形態の合金のリサイクル方法によって、上記の廃却翼から母材の合金をリサイクルする際には、図１に示すように、はじめに、廃却翼の前処理を行う。この前処理では、廃却翼を切断して所定の大きさに調整する。また、このとき、廃却翼に対してブラスト処理を施し、耐熱コーティングのＺｒＯ２層（セラミックス層）を除去する。 Then, when the alloy of the base material is recycled from the above scrap blade by the alloy recycling method of the present embodiment, first, as shown in FIG. 1, pretreatment of the scrap blade is performed. In this pretreatment, the scraper blade is cut and adjusted to a predetermined size. At this time, the blasting process is performed on the scraper blade to remove the ZrO 2 layer (ceramic layer) of the heat-resistant coating.
次に、本実施形態では、前処理後の廃却翼を溶融する（合金部材溶融工程）。すなわち、本実施形態では、廃却翼に付属するＺｒＯ２（ＴＢＣ層のセラミックス層）以外の付属材を敢えて除去せず、即ち、イットリウム含有層を有したまま廃却翼を溶融する。 Next, in this embodiment, the waste blade after pretreatment is melted (alloy member melting step). That is, in the present embodiment, the accessory blades other than ZrO 2 (the ceramic layer of the TBC layer) attached to the scraper blade are not intentionally removed, that is, the scraper blade is melted while having the yttrium-containing layer.
一方、このとき、廃却翼は、例えばＣｒ等の揮発しやすい一部の元素が溶融するとともに揮発して成分（組成）が変わる場合がある。このため、本実施形態では、廃却翼を溶融した際に揮発するＣｒ等の少なくとも一つの揮発成分の含有割合が母材の合金よりも高い異種合金材を、前処理後の廃却翼に所定の配合で混合し、この廃却翼と異種合金材の混合材を合金部材溶融工程で溶融する。 On the other hand, at this time, a part (e.g. Cr) of the scraping blade may be volatilized and a component (composition) may be changed due to volatilization. For this reason, in this embodiment, a dissimilar alloy material in which the content ratio of at least one volatile component such as Cr that volatilizes when the scrap blade is melted is higher than that of the base alloy is used as the scrap blade after the pretreatment. It mixes by a predetermined | prescribed mixing | blending and fuse | melts this mixed material of a scrap blade and a dissimilar alloy material in an alloy member melting process.
これにより、本実施形態では、廃却翼を溶融した際に揮発するＣｒ等の少なくとも一つの揮発成分が、この廃却翼とともに溶融した異種合金材によって補われ、各成分が適正に維持された状態の溶湯が生成されることになる（合金部材溶融工程に含まれた調整溶湯生成工程）。 Thereby, in this embodiment, at least one volatile component such as Cr that volatilizes when the scrap blade is melted is supplemented by the dissimilar alloy material melted together with the scrap blade, and each component is properly maintained. The molten metal in a state is generated (adjusted molten metal generation step included in the alloy member melting step).
一例を挙げてより具体的に説明する。例えば、表１に、廃却翼である合金Ａの成分組成と、異種合金材である合金Ｂの成分組成を示す。このとき、異種合金材であるの合金Ｂとしては、廃却翼の合金よりもＣｒの含有割合が多い合金を選定する。そして、例えば、廃却翼である合金Ａを溶融した際に５％のＣｒが揮発するケースを想定した場合、表２に示すように、合金Ａに対する合金Ｂの混合率を５〜５０％まで段階的に変化させると、合金Ｂの混合率を３０％程度（２８．６％）にすることで溶湯のＣｒの含有割合が合金Ａと同等になることが確認された。 An example is given and it demonstrates more concretely. For example, Table 1 shows the component composition of alloy A, which is a scraper blade, and the component composition of alloy B, which is a dissimilar alloy material. At this time, as the alloy B which is a different alloy material, an alloy having a higher Cr content ratio than the alloy of the scrap blade is selected. For example, when assuming a case where 5% of Cr is volatilized when melting the alloy A which is a scrap blade, as shown in Table 2, the mixing ratio of the alloy B to the alloy A is 5 to 50%. When it was changed stepwise, it was confirmed that the content ratio of Cr in the molten metal was equivalent to that of alloy A by setting the mixing ratio of alloy B to about 30% (28.6%).
これにより、合金Ｂの混合率を適正に設定することで、廃却翼を溶融するとともに揮発する揮発成分を異種合金材で補うことができ、確実に各成分が適正に維持された状態の溶湯（ひいてはリサイクル合金）を生成できることが確認された。 Thus, by appropriately setting the mixing ratio of the alloy B, it is possible to supplement the volatile component that volatilizes and volatilizes with the dissimilar alloy material while melting the scrap blade, and the molten metal in a state where each component is reliably maintained. (And eventually recycled alloy) was confirmed to be produced.
一方、このとき、付属材は母材の合金に比べ酸素含有量が高く、その表面に酸化層が形成されているため、廃却翼と異種合金材を溶融して溶湯を生成すると、付属材由来の酸素と、ボンドコート層のイットリウムとが結合して酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）が生成し、溶湯の表面にスラグとして析出する。 On the other hand, at this time, the accessory material has a higher oxygen content than the base alloy, and an oxide layer is formed on the surface of the accessory material. Oxygen derived from yttrium in the bond coat layer is combined to produce yttrium oxide (Y 2 O 3 ), which is deposited as slag on the surface of the molten metal.
このように表面に酸化イットリウム等を含むスラグが析出した溶湯を鋳型に注湯する際、多孔質セラミックフィルターを通過させ、スラグを多孔質セラミックフィルターで濾し取る。これにより、溶湯のリサイクル合金中から、不要元素であるイットリウムが除去される（イットリウム除去工程）。 When pouring the molten metal on which the slag containing yttrium oxide or the like is deposited on the mold, the porous ceramic filter is passed through, and the slag is filtered through the porous ceramic filter. Thereby, yttrium which is an unnecessary element is removed from the recycled alloy of the molten metal (yttrium removal step).
そして、鋳型に注湯した溶湯が冷却固化することによって、廃却翼から合金をリサイクルしてなるリサイクルインゴットを鋳造（製造、形成）する（インゴット形成工程）。このように製造したリサイクルインゴットを、新たにガスタービンの動翼、静翼、燃焼器等を製造する際に母材の合金として使用する。 Then, the molten metal poured into the mold is cooled and solidified to cast (manufacture and form) a recycled ingot formed by recycling the alloy from the scrap blade (ingot forming step). The recycled ingot manufactured in this way is used as an alloy for a base material when a moving blade, a stationary blade, a combustor or the like of a gas turbine is newly manufactured.
したがって、本実施形態の合金のリサイクル方法においては、近年、Ｎｉ、Ｔａ、Ｃｏ等の原材料価格が高騰し、さらに原材料の供給状態が不安定化し、製造コストが変動（上昇）している合金を、寿命を全うしたガスタービンの動翼等の廃却翼（使用済み合金部材）からリサイクルして製造することができる。そして、このように製造したリサイクルインゴット（本発明に係る合金）を、新たにガスタービン（本発明に係るタービン）の動翼、静翼、燃焼器等を製造する際に母材の合金として使用することができる。 Therefore, in the alloy recycling method of the present embodiment, in recent years, the price of raw materials such as Ni, Ta, Co, etc. has risen, the supply state of raw materials has become unstable, and the manufacturing cost has fluctuated (increased). It can be manufactured from recycled blades (used alloy members) such as moving blades of gas turbines that have reached the end of their life. The recycled ingot thus manufactured (alloy according to the present invention) is used as a base alloy when newly manufacturing moving blades, stationary blades, combustors, etc. of gas turbines (turbine according to the present invention). can do.
また、本実施形態の合金のリサイクル方法においては、廃却翼に付属するＺｒＯ２（ＴＢＣ層のセラミックス層）をブラスト処理して除去し、このＺｒＯ２以外の付属材を敢えて除去せずに溶融し、インゴット鋳造の際に溶湯の表面のスラグを除去することで、鋳造合金中から不要元素であるイットリウムを除去することができる。さらに、グラインダ除去処理等も不要である。 Further, in the alloy recycling method of the present embodiment, ZrO 2 (the ceramic layer of the TBC layer) attached to the scraper blade is removed by blasting, and the accessory material other than ZrO 2 is intentionally removed without melting. And by removing the slag on the surface of the molten metal during ingot casting, it is possible to remove yttrium which is an unnecessary element from the cast alloy. Furthermore, a grinder removal process or the like is unnecessary.
よって、本実施形態の合金のリサイクル方法によれば、廃却翼等、合金からなる母材の表面にイットリウム含有層を有する使用済み合金部材から合金をリサイクルするにあたり、合金にとって不要元素であるイットリウムを効率よく除去し、且つグラインダ除去工程等を不要にしてリサイクル効率の向上を図ることが可能になる。 Therefore, according to the alloy recycling method of the present embodiment, when recycling an alloy from a used alloy member having a yttrium-containing layer on the surface of a base material made of an alloy such as a scrap blade, yttrium which is an unnecessary element for the alloy It is possible to improve the recycling efficiency by removing the grinder efficiently and eliminating the grinder removal step.
さらに、本実施形態の合金のリサイクル方法によれば、調整溶湯生成工程で異種合金材と使用済み合金部材とを混合した溶湯を生成するようにしたことで、合金部材溶融工程で使用済み合金部材を溶融した際に揮発する揮発成分を異種合金材で補うことができる。これにより、適正な組成を維持したリサイクル合金を製造することが可能になる。 Furthermore, according to the alloy recycling method of the present embodiment, a molten alloy obtained by mixing a dissimilar alloy material and a used alloy member in the adjusted molten metal generation step is generated, so that the used alloy member in the alloy member melting step is generated. Volatile components that volatilize when melted can be supplemented with a dissimilar alloy material. This makes it possible to produce a recycled alloy that maintains an appropriate composition.
尚、異種合金材が、ガスタービンの動翼等の廃却翼の母材である場合においても、これまで述べてきた前処理工程を施すことで、本実施形態のリサイクル方法に適用できる。 Even when the dissimilar alloy material is a base material of a scrap blade such as a moving blade of a gas turbine, it can be applied to the recycling method of the present embodiment by performing the pretreatment steps described so far.
次に、図２を参照し、本発明の第２実施形態に係る合金のリサイクル方法について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成に対してはその詳細な説明を省略する。 Next, an alloy recycling method according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that a detailed description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted.
図２に示すように、本実施形態の合金のリサイクル製造方法によって廃却翼から母材の合金をリサイクルして製造する際には、第１実施形態と同様、はじめに、廃却翼を切断して所定の大きさに調整し、また、ブラスト処理によって廃却翼の耐熱コーティングのＺｒＯ２層を除去する前処理を行う。 As shown in FIG. 2, when the base material alloy is recycled from the scrap blade by the alloy recycling manufacturing method of the present embodiment, the scrap blade is first cut as in the first embodiment. And a pretreatment for removing the ZrO 2 layer of the heat-resistant coating on the scraper blade by blasting.
次に、前処理後の廃却翼をそのまま溶融する（合金部材溶融工程）。すなわち、本実施形態では、合金部材溶融工程で異種合金材を加えることなく、付属するＺｒＯ２層以外の付属材を敢えて除去せずに廃却翼を溶融して溶湯を生成する。 Next, the waste blade after pretreatment is melted as it is (alloy member melting step). That is, in the present embodiment, the molten metal is generated by melting the scraper blade without intentionally removing additional materials other than the attached ZrO 2 layer without adding a different alloy material in the alloy member melting step.
このとき、第１実施形態と同様、付属材は母材の合金に比べ酸素含有量が高く、その表面に酸化層が形成されているため、廃却翼を溶融すると、付属材由来の酸素と、ボンドコート層のイットリウムとが結合して酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）が生成し、溶湯の表面にスラグとして析出する。 At this time, as in the first embodiment, the accessory material has a higher oxygen content than the base alloy, and an oxide layer is formed on the surface thereof. Bonding with yttrium in the bond coat layer produces yttrium oxide (Y 2 O 3 ), which is deposited as slag on the surface of the molten metal.
そして、このように表面に酸化イットリウムのスラグが析出した溶湯を鋳型に注湯する際、多孔質セラミックフィルターを通過させ、スラグを多孔質セラミックフィルターで濾し取る。これにより、第１実施形態と同様に溶湯のリサイクル合金中から、不要元素であるイットリウムが除去される（イットリウム除去工程）。そして、鋳型に注湯した溶湯が冷却固化することによって、廃却翼から合金をリサイクルしてなる中間材インゴットが鋳造（形成）される（中間材インゴット形成工程）。 And when pouring the molten metal in which the slag of yttrium oxide is deposited on the surface in this way into the mold, it passes through the porous ceramic filter, and the slag is filtered by the porous ceramic filter. Thereby, yttrium which is an unnecessary element is removed from the recycled alloy of the molten metal as in the first embodiment (yttrium removal step). Then, the molten metal poured into the mold is cooled and solidified to cast (form) an intermediate material ingot formed by recycling the alloy from the scrap blade (intermediate material ingot forming step).
一方、本実施形態では、上記のように中間材インゴットを形成した後に、この中間材インゴットに対し、別途用意した異種合金材を所定の配合となるように加え、これら中間材インゴットと異種合金材を溶融して溶湯を生成する（調整溶湯生成工程）。そして、このように溶湯を生成することで、第１実施形態と同様、廃却翼を溶融した際に揮発するＣｒ等の少なくとも一つの揮発成分が、この廃却翼とともに溶融した異種合金材によって補われ、各成分が適正に維持された状態の溶湯が生成されることになる。 On the other hand, in the present embodiment, after the intermediate material ingot is formed as described above, a separately prepared different alloy material is added to the intermediate material ingot so as to have a predetermined composition, and the intermediate material ingot and the different alloy material are added. Is melted to produce a molten metal (adjusted molten metal production step). And by producing | generating a molten metal in this way, like 1st Embodiment, at least 1 volatile component, such as Cr which volatilizes when a waste blade is fuse | melted, by the dissimilar alloy material fuse | melted with this waste blade It is supplemented and a molten metal in which each component is properly maintained is generated.
次に、中間材インゴット（廃却翼）と異種合金材を混合した溶湯を鋳型に注湯して、リサイクルインゴットを鋳造する（インゴット形成工程）。 Next, a molten ingot in which the intermediate material ingot (discard blade) and the dissimilar alloy material are mixed is poured into a mold to cast a recycled ingot (ingot forming step).
したがって、本実施形態の合金のリサイクル方法においては、第１実施形態の作用効果に加え、上記のように廃却翼から合金をリサイクルして中間材インゴットを鋳造し、さらに中間材インゴットと異種合金材を溶融してリサイクルインゴットを鋳造する。すなわち、ダブルメルト（複数回溶融）よってインゴットを製造することで、不純物が少ないインゴット（本発明に係る合金）を製造することが可能になる。 Therefore, in the alloy recycling method of the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, as described above, the alloy is recycled from the scraper blades to cast the intermediate material ingot, and further the intermediate material ingot and the dissimilar alloy The material is melted to cast a recycled ingot. That is, by producing an ingot by double melting (melting multiple times), it is possible to produce an ingot (alloy according to the present invention) with few impurities.
以上、本発明に係る合金のリサイクル製造方法の第１及び第２実施形態について説明したが、本発明は上記の第１及び第２実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 The first and second embodiments of the alloy recycling manufacturing method according to the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the first and second embodiments described above, and does not depart from the spirit of the present invention. It can be changed as appropriate.
例えば、第１及び第２実施形態では、使用済み合金部材が廃却翼であるものとして説明を行ったが、本発明に係る使用済み合金部材は、合金からなる母材の表面にイットリウム含有層を有する使用済み合金部材であればよく、廃却翼に限定を必要とするものではない。すなわち、本発明は、合金からなる母材の表面にイットリウム含有層を有しているあらゆる使用済み合金部材から合金をリサイクルして製造する際に適用可能である。 For example, in the first and second embodiments, the description has been made on the assumption that the used alloy member is a scraper blade, but the used alloy member according to the present invention has an yttrium-containing layer on the surface of a base material made of an alloy. The used alloy member may be used, and the waste blade is not limited. That is, the present invention can be applied when an alloy is recycled and manufactured from any used alloy member having an yttrium-containing layer on the surface of the base material made of the alloy.
Claims (4)
前記使用済み合金部材を溶融することによって揮発する少なくとも一つの揮発成分の含有割合が前記母材の合金よりも高い異種合金材と、前記使用済み合金部材とを混合した溶湯を生成する調整溶湯生成工程と、
前記溶湯上に分離浮遊する酸化イットリウムを除去するイットリウム除去工程と、
を備えていることを特徴とする合金のリサイクル方法。 A method of recycling the alloy from a used alloy member having an yttrium-containing layer on the surface of a base material made of an alloy,
Adjusted molten metal generation for generating a molten metal in which the content ratio of at least one volatile component that is volatilized by melting the used alloy member is higher than that of the alloy of the base material and the used alloy member Process,
An yttrium removal step for removing yttrium oxide separated and suspended on the molten metal;
An alloy recycling method characterized by comprising:
前記使用済み合金部材を、前記イットリウム含有層を有したまま溶融する合金部材溶融工程と、
前記使用済み合金部材を含む溶湯に浮遊する酸化イットリウムを除去するイットリウム除去工程と、
前記イットリウム除去工程後の溶湯により中間材インゴットを形成する中間材インゴット形成工程と、
前記中間材インゴット形成工程で形成した前記中間材インゴットと前記合金部材溶融工程で前記使用済み合金部材を溶融することによって揮発する少なくとも一つの揮発成分の含有割合が前記母材の合金よりも高い異種合金材と、を溶融して溶湯を生成し、該溶湯によりリサイクルインゴットを形成するインゴット形成工程と、
を備えていることを特徴とする合金のリサイクル方法。 A method of recycling the alloy from a used alloy member having an yttrium-containing layer on the surface of a base material made of an alloy,
An alloy member melting step for melting the used alloy member while having the yttrium-containing layer;
An yttrium removal step of removing yttrium oxide floating in the molten metal containing the used alloy member;
An intermediate material ingot forming step of forming an intermediate material ingot by the molten metal after the yttrium removal step;
The intermediate material ingot formed in the intermediate material ingot forming step and the alloy material in which the used material is volatilized by melting the used alloy member in the alloy member melting step is higher in content than the base material alloy. An ingot forming step in which an alloy material is melted to form a molten metal, and a recycled ingot is formed by the molten metal;
An alloy recycling method characterized by comprising:
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