JP5792196B2 - 不純物分離方法及び連続鋳造方法 - Google Patents
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Description
[1]アルミニウム合金の溶湯の各位置における温度を推定し、
推定した前記溶湯の各位置における前記温度に基づいて決定した前記溶湯内の位置であって、分離対象となる不純物の粒径が除去可能な粒径となる溶湯の温度の位置に、上流側及び下流側における前記溶湯の流路の断面積よりも小さく、かつ前記不純物の断面積よりも大きい断面積を有する流路を形成した不純物分離装置を設置し、
前記溶湯を前記不純物分離装置内に形成される流路に通過させることによって前記不純物分離装置の壁面を利用して前記溶湯から前記不純物を除去する不純物分離方法。
[2]アルミニウム合金の溶湯の温度制御を行うことによって分離対象となる不純物の粒径を最適なサイズに調整し、
前記溶湯内に、上流側及び下流側における前記溶湯の流路の断面積よりも小さく、かつ前記不純物の断面積よりも大きい断面積を有する流路を形成した不純物分離装置を設置し、
前記溶湯を前記不純物分離装置内に形成される流路に通過させることによって前記不純物分離装置の壁面を利用して前記溶湯から前記不純物を除去する不純物分離方法。
[3]前記不純物分離装置に形成される前記溶湯の流路の形状を、前記溶湯の流れの方向が変化する形状とし、前記溶湯の流れの方向を変化させる前記流路の壁面に前記不純物を衝突させるとともに前記不純物分離装置に形成される前記流路の前記溶湯の進行方向に沿う壁面に前記不純物を捕捉することによって前記不純物を除去する前項1又は2に記載の不純物分離方法。
[4]前記不純物分離装置に形成される前記溶湯の流路に段差面を設ける前項1から3のいずれか1項に記載の不純物分離方法。
[5]前記不純物分離装置に、上流側及び下流側における前記溶湯の進行方向に対して傾斜する前記溶湯の流路を形成する前項1から4のいずれか1項に記載の不純物分離方法。
[6]前記不純物分離装置に、ジグザグ状の前記溶湯の流路を形成する前項1から5のいずれか1項に記載の不純物分離方法。
[7]前記不純物分離装置に形成される前記流路の前記溶湯の進行方向に沿う壁面に前記不純物を捕捉することによって前記不純物を除去する前項1から6のいずれか1項に記載の不純物分離方法。
[8]上流側における前記溶湯の進行方向を横切る前記不純物分離装置の壁面に前記不純物を衝突させることによって前記不純物を分離する前項1から7のいずれか1項に記載の不純物分離方法。
[9]前記溶湯の複数の流路を前記不純物分離装置に設け、前記複数の流路に向かう前記溶湯の流れに挟まれた前記不純物分離装置の壁面に前記不純物を衝突させることによって前記不純物を分離する前項1から8のいずれか1項に記載の不純物分離方法。
[10]第1の不純物分離装置に前記不純物を衝突させて分離する一方、第2の不純物分離装置に形成される前記流路の前記溶湯の進行方向に沿う壁面により前記不純物を捕捉し、前記不純物の粒径が、前記第1の不純物分離装置に衝突させることが可能な粒径となる溶湯の温度の位置に前記第1の不純物分離装置を設置する一方、前記不純物の粒径が、前記第2の不純物分離装置の壁面により捕捉することが可能な粒径となる溶湯の温度の位置に第2の不純物分離装置を設置する前項1から9のいずれか1項に記載の不純物分離方法。
[11]前記溶湯に対する前記不純物の比重及び前記溶湯の流速に応じた前記不純物の単位移動距離当たりの下降量に基づいて前記不純物分離装置に形成される前記流路の長さ及び鉛直方向の幅を決定し、前記不純物を下降させて前記不純物を捕捉する前項7記載の不純物分離方法。
[12]前記不純物分離装置を、前記溶湯からフィルタの目よりも粗い不純物を濾しとるセラミック発泡体フィルタを設置するための設置層に設ける前項2記載の不純物分離方法。
[13]アルミニウム合金の溶湯の温度制御を行うことによって分離対象となる不純物の粒径を最適なサイズに調整し、
前記溶湯内の位置であって、前記不純物の粒径が除去可能な粒径となる溶湯の温度の位置に、上流側及び下流側における前記溶湯の流路の断面積よりも小さく、かつ前記不純物の断面積よりも大きい断面積を有する流路を形成した不純物分離装置を設置し、
前記溶湯に前記不純物分離装置内に形成される流路を通過させることによって前記不純物分離装置の壁面を利用して前記溶湯から前記不純物を除去する不純物分離方法。
[14]溶解炉によりアルミニウム合金を熔融させて前記アルミニウム合金の溶湯を生成する工程と、
前記溶湯の各位置における温度を推定する工程と、
推定した前記溶湯の各位置における前記温度に基づいて決定した位置であって、分離対象となる不純物の粒径が除去可能な粒径となる溶湯の温度の位置に設置され、上流側及び下流側における前記溶湯の流路の断面積よりも小さく、かつ前記不純物の断面積よりも大きい断面積を有する流路を形成した不純物分離装置を用いて前記溶湯から前記不純物を除去する工程と、
連続鋳造装置により前記不純物が除去された溶湯からアルミニウム鋳造合金を連続鋳造する工程と、
を有する連続鋳造方法。
[15]溶解炉によりアルミニウム合金を熔融させて前記アルミニウム合金の溶湯を生成する工程と、
前記溶湯の温度制御を行うことによって分離対象となる不純物の粒径を最適なサイズに調整する工程と、
上流側及び下流側における前記溶湯の流路の断面積よりも小さく、かつ前記不純物の断面積よりも大きい断面積を有する流路を形成した不純物分離装置を用いて前記溶湯から前記不純物を除去する工程と、
連続鋳造装置により前記不純物が除去された溶湯からアルミニウム鋳造合金を連続鋳造する工程と、
を有する連続鋳造方法。
発明[2]の不純物分離方法によれば、簡易な方法でアルミニウム合金の溶湯中における不純物を除去することによって、良質なアルミニウム合金を得ることができる。
発明[3]の不純物分離方法によれば、溶湯の流速がゼロとなる壁面によって不純物を捕捉する効果を維持しつつ、壁面に不純物を効率良く衝突させることによって不純物を除去することができる。
発明[4]の不純物分離方法によれば、溶湯の流速がゼロとなる壁面によって不純物を捕捉する効果を維持しつつ、壁面に不純物を効率良く衝突させることによって不純物を除去することができる。
発明[5]の不純物分離方法によれば、溶湯の流速がゼロとなる壁面によって不純物を捕捉する効果を維持しつつ、壁面に不純物を効率良く衝突させることによって不純物を除去することができる。
発明[6]の不純物分離方法によれば、溶湯の流速がゼロとなる壁面によって不純物を捕捉する効果を維持しつつ、壁面に不純物を効率良く衝突させることによって不純物を除去することができる。
発明[7]の不純物分離方法によれば、溶湯の流速がゼロとなる壁面によって不純物を捕捉することができる。
発明[8]の不純物分離方法によれば、壁面に不純物を衝突させることによって不純物を除去することができる。
発明[9]の不純物分離方法によれば、複数の流路に向かう溶湯の流れに挟まれた不純物分離装置の壁面を不純物の衝突面として機能させ、壁面に不純物を衝突させることによって不純物を除去することができる。
発明[10]の不純物分離方法によれば、より効果的に不純物を除去することができる。
発明[11]の不純物分離方法によれば、より適切に不純物分離装置の形状を設計することによって効果的に不純物を除去することができる。
発明[12]の不純物分離方法によれば、樋内における溶湯の流速が十分に遅くならない場合であっても良好に不純物を除去することが可能となる。
発明[13]の不純物分離方法によれば、不純物を一層良好に除去することができる。
発明[14]の連続鋳造方法によれば、簡易な方法でアルミニウム合金の溶湯中における不純物を除去することによって、良質なアルミニウム合金を得ることができる。
発明[15]の連続鋳造方法によれば、簡易な方法でアルミニウム合金の溶湯中における不純物を除去することによって、良質なアルミニウム合金を得ることができる。
図1は本発明の第1の実施形態に係る不純物分離方法に用いられる不純物分離装置及び連続鋳造装置を含む連続鋳造設備の全体構成図である。
また、図11に示すような不純物分離装置6の構造例を採用すれば、第1及び第2の原理の双方によって効果的に不純物を補足することができる。不純物分離装置6に形成される溶湯Lの流路の形状を、溶湯Lの流れの方向が変化する形状とすることができる。そして、不純物分離装置6内において溶湯Lの流れの方向を変化させる流路の壁面に不純物を衝突させるとともに不純物分離装置6に形成される流路の溶湯Lの進行方向に沿う壁面に不純物を捕捉することによって不純物を除去することができる。また、不純物分離装置6に形成される溶湯Lの流路の形状を、溶湯Lの流れの流線が非直線状に変化する形状とすることができる。そして、不純物分離装置6内において溶湯Lの流れの流線の接線を横切る流路の壁面に不純物を衝突させるとともに不純物分離装置6内において溶湯Lの流れの流線に沿う壁面に不純物を捕捉することによって不純物を除去することができる。
図14は本発明の第2の実施形態に係る不純物分離方法に用いられる不純物分離装置及び連続鋳造装置を含む連続鋳造設備の全体構成図である。
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。
Claims (15)
- アルミニウム合金の溶湯の各位置における温度を推定し、
推定した前記溶湯の各位置における前記温度に基づいて決定した前記溶湯内の位置であって、分離対象となる不純物の粒径が除去可能な粒径となる溶湯の温度の位置に、上流側及び下流側における前記溶湯の流路の断面積よりも小さく、かつ前記不純物の断面積よりも大きい断面積を有する流路を形成した不純物分離装置を設置し、
前記溶湯を前記不純物分離装置内に形成される流路に通過させることによって前記不純物分離装置の壁面を利用して前記溶湯から前記不純物を除去する不純物分離方法。 - アルミニウム合金の溶湯の温度制御を行うことによって分離対象となる不純物の粒径を最適なサイズに調整し、
前記溶湯内に、上流側及び下流側における前記溶湯の流路の断面積よりも小さく、かつ前記不純物の断面積よりも大きい断面積を有する流路を形成した不純物分離装置を設置し、
前記溶湯を前記不純物分離装置内に形成される流路に通過させることによって前記不純物分離装置の壁面を利用して前記溶湯から前記不純物を除去する不純物分離方法。 - 前記不純物分離装置に形成される前記溶湯の流路の形状を、前記溶湯の流れの方向が変化する形状とし、前記溶湯の流れの方向を変化させる前記流路の壁面に前記不純物を衝突させるとともに前記不純物分離装置に形成される前記流路の前記溶湯の進行方向に沿う壁面に前記不純物を捕捉することによって前記不純物を除去する請求項1又は2に記載の不純物分離方法。
- 前記不純物分離装置に形成される前記溶湯の流路に段差面を設ける請求項1から3のいずれか1項に記載の不純物分離方法。
- 前記不純物分離装置に、上流側及び下流側における前記溶湯の進行方向に対して傾斜する前記溶湯の流路を形成する請求項1から4のいずれか1項に記載の不純物分離方法。
- 前記不純物分離装置に、ジグザグ状の前記溶湯の流路を形成する請求項1から5のいずれか1項に記載の不純物分離方法。
- 前記不純物分離装置に形成される前記流路の前記溶湯の進行方向に沿う壁面に前記不純物を捕捉することによって前記不純物を除去する請求項1から6のいずれか1項に記載の不純物分離方法。
- 上流側における前記溶湯の進行方向を横切る前記不純物分離装置の壁面に前記不純物を衝突させることによって前記不純物を分離する請求項1から7のいずれか1項に記載の不純物分離方法。
- 前記溶湯の複数の流路を前記不純物分離装置に設け、前記複数の流路に向かう前記溶湯の流れに挟まれた前記不純物分離装置の壁面に前記不純物を衝突させることによって前記不純物を分離する請求項1から8のいずれか1項に記載の不純物分離方法。
- 第1の不純物分離装置に前記不純物を衝突させて分離する一方、第2の不純物分離装置に形成される前記流路の前記溶湯の進行方向に沿う壁面により前記不純物を捕捉し、前記不純物の粒径が、前記第1の不純物分離装置に衝突させることが可能な粒径となる溶湯の温度の位置に前記第1の不純物分離装置を設置する一方、前記不純物の粒径が、前記第2の不純物分離装置の壁面により捕捉することが可能な粒径となる溶湯の温度の位置に第2の不純物分離装置を設置する請求項1から9のいずれか1項に記載の不純物分離方法。
- 前記溶湯に対する前記不純物の比重及び前記溶湯の流速に応じた前記不純物の単位移動距離当たりの下降量に基づいて前記不純物分離装置に形成される前記流路の長さ及び鉛直方向の幅を決定し、前記不純物を下降させて前記不純物を捕捉する請求項7記載の不純物分離方法。
- 前記不純物分離装置を、前記溶湯からフィルタの目よりも粗い不純物を濾しとるセラミック発泡体フィルタを設置するための設置層に設ける請求項2記載の不純物分離方法。
- アルミニウム合金の溶湯の温度制御を行うことによって分離対象となる不純物の粒径を最適なサイズに調整し、
前記溶湯内の位置であって、前記不純物の粒径が除去可能な粒径となる溶湯の温度の位置に、上流側及び下流側における前記溶湯の流路の断面積よりも小さく、かつ前記不純物の断面積よりも大きい断面積を有する流路を形成した不純物分離装置を設置し、
前記溶湯を前記不純物分離装置内に形成される流路に通過させることによって前記不純物分離装置の壁面を利用して前記溶湯から前記不純物を除去する不純物分離方法。 - 溶解炉によりアルミニウム合金を熔融させて前記アルミニウム合金の溶湯を生成する工程と、
前記溶湯の各位置における温度を推定する工程と、
推定した前記溶湯の各位置における前記温度に基づいて決定した位置であって、分離対象となる不純物の粒径が除去可能な粒径となる溶湯の温度の位置に設置され、上流側及び下流側における前記溶湯の流路の断面積よりも小さく、かつ前記不純物の断面積よりも大きい断面積を有する流路を形成した不純物分離装置を用いて前記溶湯から前記不純物を除去する工程と、
連続鋳造装置により前記不純物が除去された溶湯からアルミニウム鋳造合金を連続鋳造する工程と、
を有する連続鋳造方法。 - 溶解炉によりアルミニウム合金を熔融させて前記アルミニウム合金の溶湯を生成する工程と、
前記溶湯の温度制御を行うことによって分離対象となる不純物の粒径を最適なサイズに調整する工程と、
上流側及び下流側における前記溶湯の流路の断面積よりも小さく、かつ前記不純物の断面積よりも大きい断面積を有する流路を形成した不純物分離装置を用いて前記溶湯から前記不純物を除去する工程と、
連続鋳造装置により前記不純物が除去された溶湯からアルミニウム鋳造合金を連続鋳造する工程と、
を有する連続鋳造方法。
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