JP7090959B2 - Stirrer and molten metal processing equipment - Google Patents
Stirrer and molten metal processing equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP7090959B2 JP7090959B2 JP2021515772A JP2021515772A JP7090959B2 JP 7090959 B2 JP7090959 B2 JP 7090959B2 JP 2021515772 A JP2021515772 A JP 2021515772A JP 2021515772 A JP2021515772 A JP 2021515772A JP 7090959 B2 JP7090959 B2 JP 7090959B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- housing
- rotary
- end side
- stirrer
- drive shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/05—Refining by treating with gases, e.g. gas flushing also refining by means of a material generating gas in situ
Description
本発明は、液状物質、例えば、溶融状態のアルミニウム合金やマグネシウム合金等の金属や、各種水溶液等を撹拌する際に用いられる撹拌機及び溶湯処理装置に関する。 The present invention relates to a stirrer and a molten metal treatment apparatus used for stirring a liquid substance, for example, a metal such as a molten aluminum alloy or a magnesium alloy, or various aqueous solutions.
アルミニウム合金やマグネシウム合金を用いた製品は、製品寿命が尽きれば回収され、溶解炉等で溶融されて、他の製品に再利用されることがある。 Products using aluminum alloys and magnesium alloys may be recovered at the end of the product life, melted in a melting furnace or the like, and reused for other products.
アルミニウム合金、マグネシウム合金は化学的に活性な金属であるため、溶解炉等において大気に曝されると容易に酸化して多量の酸化物及び酸化物に付着した介在物(以下、「ドロス」という)を形成する。ドロスにはAl2O3,MgO,Al2MgO4,SiO2,珪酸塩、Al・Si・O,FeO,Fe2O3などの酸化物の他に、炭化物(Al4C3、Al4O4C、黒鉛炭素)、ボライド(AlB2、AlB12、TiB2、VB2)、Al3Ti、Al3Zr、CaSO4、AlN及び各種のハロゲン化物がある。ドロスが懸濁によってアルミニウム溶湯中に混入すると、最終的に非金属介在物となって展伸材、鍛造品、ダイカスト品などの製品の品質低下を招く。このため溶解炉、保持炉、トリベ等の各段階において溶湯からドロスを分離除去する必要がある。Since aluminum alloys and magnesium alloys are chemically active metals, they are easily oxidized when exposed to the atmosphere in a melting furnace or the like, and a large amount of oxides and inclusions attached to the oxides (hereinafter referred to as "dross"). ) Is formed. In addition to oxides such as Al 2 O 3 , MgO, Al 2 MgO 4 , SiO 2 , silicate, Al · Si · O, FeO, Fe 2 O 3 , carbides (Al 4 C 3 , Al 4 ) are included in the dross. O 4 C, graphite carbon), boride (AlB 2 , AlB 12 , TiB 2 , VB 2 ), Al 3 Ti, Al 3 Zr, CaSO 4 , Al N and various halides. When dross is suspended and mixed into the molten aluminum, it eventually becomes a non-metal inclusion and causes deterioration of the quality of products such as wrought products, forged products, and die-cast products. Therefore, it is necessary to separate and remove the dross from the molten metal at each stage of the melting furnace, holding furnace, tribe, etc.
溶解炉の回転傾度を変えることによりドロスを溶湯から分離排出し、効率よく回収する技術が開示されている(例えば、日本国特許公開公報 特開平10-227567号公報参照。)。このように溶解工程でドロスを効率よく回収することができるが、Al溶湯中には水素等の不純物ガス成分が含まれているので、さらに再溶解時に脱ガス処理する必要がある。 A technique for separating and discharging dross from a molten metal by changing the rotational inclination of the melting furnace and efficiently recovering the dross is disclosed (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-227567). In this way, the dross can be efficiently recovered in the dissolution step, but since the molten Al contains an impurity gas component such as hydrogen, it is necessary to further degas the solution at the time of re-dissolution.
一方、脱ガス処理方法として、処理槽内の溶湯にアルゴン、窒素、塩素等の処理ガスを吹込みガスバブリングする技術が知られている。例えば、ガスバブリング中の溶湯にフラックスを投入する方法(例えば、日本国特許公開公報 特開昭63-183136号公報参照。)、あるいはガスバブリング中の溶湯を回転羽根により撹拌する方法(例えば、日本国特許公開公報 特開平10-306330号公報及び特開昭62-297422号公報、日本国特許公告公報 特公平7-68591号参照。)が知られている。さらに、溶湯にフラックスを投入し、撹拌機で撹拌し、溶湯中に混在する酸化物を改質してドロスを溶湯から容易に分離させる溶湯の処理方法が知られている(例えば、日本国特許公開公報 特開2004-143483号公報参照。)。 On the other hand, as a degassing treatment method, a technique of blowing a treatment gas such as argon, nitrogen, or chlorine into a molten metal in a treatment tank to perform gas bubbling is known. For example, a method of injecting flux into the molten metal in gas bubbling (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-183136), or a method of stirring the molten metal in gas bubbling with a rotary blade (for example, Japan). Japanese Patent Publication No. 10-306330, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-297422, and Japanese Patent Publication No. 7-68591) are known. Further, there is known a method for treating a molten metal in which a flux is added to the molten metal and stirred with a stirrer to modify oxides mixed in the molten metal to easily separate dross from the molten metal (for example, a Japanese patent). Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-143483).
上述した撹拌機及び溶湯処理装置は、次のような問題があった。すなわち、回転羽根で撹拌するとバブルが混ざるだけで、バブルの径を十分に小さくすることができなかった。このため、バブルの単位体積当たりの表面積が小さくなり、しかも、溶湯中における滞留時間が短くなることから、十分に反応しないうちに短時間で大気中に拡散していた。このため、処理ガスの供給量は、例えば、0.3MPaで1分当たり20L程度であり、一般的な処理時間において100L程度の処理ガスを供給する必要があった。このため、処理ガスの使用量が多く、処理コストが高くなる原因になっていた。 The above-mentioned agitator and molten metal processing device have the following problems. That is, when stirring with the rotary blades, the bubbles were only mixed, and the diameter of the bubbles could not be sufficiently reduced. For this reason, the surface area per unit volume of the bubble becomes small, and the residence time in the molten metal becomes short, so that the bubble diffuses into the atmosphere in a short time before it sufficiently reacts. Therefore, the supply amount of the processing gas is, for example, about 20 L per minute at 0.3 MPa, and it is necessary to supply about 100 L of the processing gas in a general processing time. For this reason, a large amount of processing gas is used, which causes an increase in processing cost.
また、バブルを効率的に発生させようと回転羽根を溶湯の表面近くに配置すると、溶湯表面に大きな渦が発生して大気を巻き込み、酸化物が増えるという弊害があった。 Further, when the rotary blades are arranged near the surface of the molten metal in order to efficiently generate bubbles, there is an adverse effect that a large vortex is generated on the surface of the molten metal, entrains the atmosphere, and the amount of oxide increases.
そこで、本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、マイクロバブルを発生させることで、溶湯や水溶液中における表面積を大きくし、かつ、長時間、溶湯や水溶液中に滞留させることができる撹拌機及びこの撹拌機を用いた溶湯処理装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and by generating microbubbles, the surface area in the molten metal or the aqueous solution is increased, and the surface area is kept in the molten metal or the aqueous solution for a long time. It is an object of the present invention to provide a stirrer capable of capable of using a stirrer and a molten metal treatment apparatus using the stirrer.
本実施形態に係る撹拌機は、回転駆動軸に取り付けられ、溶融金属を撹拌すると共に処理ガスを供給する撹拌機において、基端側が前記回転駆動軸を支持する駆動機構に取り付けられると共に前記処理ガスが供給される筒状の筐体と、前記筐体内部に挿入され、前記回転駆動軸に基端側が結合された回転軸と、前記筐体内の先端側に設けられ、前記回転軸の先端側に取り付けられた回転羽根と、前記筐体の外側面に形成された開口部を備え、前記回転羽根は、前記回転軸に沿って複数の羽根から形成され、前記筐体の内周面と前記回転羽根の外周面が形成する間隙の幅が3~10mmである。 The stirrer according to the present embodiment is a stirrer which is attached to a rotary drive shaft and agitates molten metal and supplies a processing gas. The base end side is attached to a drive mechanism that supports the rotary drive shaft and the processing gas. A cylindrical housing to which the The rotary blade is provided with an opening formed on the outer surface of the housing, and the rotary blade is formed of a plurality of blades along the rotation axis, and is formed on the inner peripheral surface of the housing and the said. The width of the gap formed by the outer peripheral surface of the rotary blade is 3 to 10 mm .
本実施形態に係る溶湯処理装置は、溶融金属を撹拌すると共に、処理ガスを供給することで不要ガスを除去する溶湯処理装置において、前記溶融金属を収容する処理槽と、この処理槽上方に配置され、下方に回転駆動軸が突出形成されたガス供給/回転駆動機構と、このガス供給/回転駆動機構の下端に設けられ、前記処理槽に挿脱可能に設けられた撹拌機を備え、前記撹拌機は、基端側が前記回転駆動軸を支持する駆動機構に取り付けられると共に前記処理ガスが供給される筒状の筐体と、前記筐体内部に挿入され、前記回転駆動軸に基端側が結合された回転軸と、前記筐体内の先端側に設けられ、前記回転軸の先端側に取り付けられた回転羽根と、前記筐体の外側面に形成された開口部を備え、前記回転羽根は、前記回転軸に沿って複数の羽根から形成され、前記筐体の内周面と前記回転羽根の外周面が形成する間隙の幅が3~10mmである。 The molten metal treatment apparatus according to the present embodiment is a molten metal treatment apparatus that agitates the molten metal and removes unnecessary gas by supplying the processing gas, and is arranged above the processing tank containing the molten metal and the processing tank. It is provided with a gas supply / rotation drive mechanism having a rotation drive shaft protruding downward, and a stirrer provided at the lower end of the gas supply / rotation drive mechanism and detachably provided in the processing tank. The stirrer has a cylindrical housing whose base end side is attached to a drive mechanism that supports the rotation drive shaft and to which the processing gas is supplied, and a cylindrical housing whose base end side is inserted into the housing and whose base end side is attached to the rotation drive shaft. The rotary shaft is provided with a coupled rotary shaft, a rotary blade provided on the tip end side in the housing and attached to the tip end side of the rotary shaft, and an opening formed on the outer surface of the housing, and the rotary blade is provided. The width of the gap formed by a plurality of blades along the rotation axis and formed by the inner peripheral surface of the housing and the outer peripheral surface of the rotary blade is 3 to 10 mm .
本実施形態に係る撹拌機は、回転駆動軸に取り付けられ、水又は水溶液を撹拌すると共に処理ガスを供給する撹拌機において、基端側が前記回転駆動軸を支持する駆動機構に取り付けられると共に前記処理ガスが供給される筒状の筐体と、前記筐体内部に挿入され、前記回転駆動軸に基端側が結合された回転軸と、前記筐体内の先端側に設けられ、前記回転軸の先端側に取り付けられた回転羽根と、前記筐体の外側面に形成された開口部を備え、前記回転羽根は、前記回転軸に沿って複数の羽根から形成され、前記筐体の内周面と前記回転羽根の外周面が形成する間隙の幅が3~10mmである。 The stirrer according to the present embodiment is a stirrer which is attached to a rotary drive shaft and agitates water or an aqueous solution and supplies a processing gas. A cylindrical housing to which gas is supplied, a rotation shaft inserted inside the housing and having a base end side coupled to the rotation drive shaft, and a rotation shaft provided on the tip end side of the housing and the tip of the rotation shaft. The rotary blade is provided with a rotary blade attached to the side and an opening formed on the outer surface of the housing, and the rotary blade is formed from a plurality of blades along the rotation axis and has an inner peripheral surface of the housing. The width of the gap formed by the outer peripheral surface of the rotary blade is 3 to 10 mm .
本発明によれば、マイクロバブルを発生させることで、溶湯や水溶液中における表面積を大きくし、かつ、長時間、溶湯や水溶液中に滞留させることが可能となる。 According to the present invention, by generating microbubbles, it is possible to increase the surface area in the molten metal or the aqueous solution and to keep the microbubbles in the molten metal or the aqueous solution for a long time.
図1~図3は、本発明の一実施の形態に係る脱ガス処理装置(溶湯処理装置)10を示す図である。図1に示すように、脱ガス処理装置10は、処理槽20と、この処理槽20の近傍に配置されたガス供給/回転駆動機構30と、ガス供給/回転駆動機構30に着脱自在に取り付けられた撹拌機50と、処理槽20の近傍に配置されたフラックス投入装置100及びドロス除去装置110を備えている。
1 to 3 are views showing a degassing treatment device (molten metal treatment device) 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
処理槽20は、耐火性材料で形成されており、1バッチ当り最大1500kgまでのアルミニウム溶湯を脱ガスできる処理能力を備えている。
The
フラックス投入装置100は、処理槽20内のアルミニウム溶湯PにフラックスFを投入する機能を有している。フラックス投入装置100は、フラックスFとしてのアルミニウム除滓剤を収容した複数のホッパ及びシュータ等を有し、所定成分のアルミニウム除滓剤を所定の配合比に配合して所定量だけ処理槽20内に投入する機能を備えている。なお、フラックスFは、後述する処理ガスGに混合してガス供給/回転駆動機構30から供給しても良い。
The
ドロス除去装置110は、掻き寄せ治具及び吸引排出装置から構成されている。掻き寄せ治具は、板状のカーボン、耐火材、セラミック部材からなり、その表面はドロスが付着しないように特殊加工されている。吸引排出装置は耐熱性材料からなるラッパ状の吸引口を有し、吸引ポンプを介して回収ポットに連通している。
The
処理槽20には、溶解炉200が隣接して配置されており、溶解炉200から処理槽20内に非酸化性雰囲気下でアルミニウム溶湯が注湯されるようになっている。溶解炉はドロス分離除去機能を備えており、溶解炉において多くのドロスが溶湯から分離され、除去されるようになっている。
A
ガス供給/回転駆動機構30は、架台31と、この架台31上に鉛直方向に延設され、鉛直方向の軸に沿って揺動するポスト32と、このポスト32に沿って配置された無端ベルト33と、この無端ベルト33に取り付けられたスライダ34と、無端ベルト33を駆動する駆動モータ35とを備えている。架台31内には処理ガスGを供給するガス供給部36が配置され、後述するガス供給ライン46に接続されている。スライダ34には、水平方向にアーム39が取り付けられ、その先端には撹拌装置40が設けられている。したがって、アーム39はポスト32によって旋回・昇降動作が可能となっている。
The gas supply /
撹拌装置40は、アーム39の先端に取り付けられた架台41と、この架台41に設けられた回転駆動モータ42と、鉛直方向に延設された回転駆動軸43と、回転駆動モータ42と回転駆動軸43の上端部に掛け渡されたベルト44と、回転駆動軸43を気密に軸支する円筒部45と、回転駆動軸43の先端に着脱自在に取り付けられた撹拌機50とを備えている。円筒部45及び回転駆動軸43は金属材製であり、アルミニウム溶湯Pには浸漬しない。
The stirring
円筒部45には、ガス供給ライン46が接続され、前述したガス供給部36から処理ガスGが供給される。処理ガスGは、例えば、アルゴンガスや窒素ガス等の非酸化性ガスである。上述したようにフラックスガスを混合してもよい。円筒部45と回転駆動軸43との間には十分な空間が有り、この空間を通じて、後述する筐体51内に処理ガスGが供給される。なお、処理ガスGが供給されることで、アルミニウム溶湯Pから受けた熱を冷却し、各部品の温度上昇を防ぐ効果がある。
A
撹拌機50は、基端側が円筒部45の下端に気密に結合された筒状の筐体51と、筐体51内部に挿入され、回転駆動軸43に基端側が結合された回転軸52を備えている。回転駆動軸43と回転軸52とは、内部に設けられたネジ構造(上下シャフト接続ネジ)によって接続されている。筐体51内には、回転軸52の先端側に取り付けられた回転羽根53が配置されている。筐体51の回転羽根53の位置より基端側には、6つの長円状の開口部54が形成されている。開口部54の大きさや数は溶湯の種類によって適宜変更してもよい。撹拌機50はアルミニウム溶湯Pに浸漬されるため、耐熱性を有するセラミックス材やカーボン材で形成されている。
The
筐体51と回転軸52との間には十分な空間が設けられており、この空間を通じて、回転羽根53の周辺に処理ガスGが供給される。
A sufficient space is provided between the
図3に示すように、回転羽根53は、3つの羽根53aを軸方向に並設させている。各羽根53aは回転軸52の軸方向に離間し、間隙Sが形成されている。各羽根53aの外周面は筐体51の内壁に近接して形成されており、その寸法は例えば3mm~10mm程度に設定されている。各羽根53aの螺旋面53bは右下がりに形成されている。
As shown in FIG. 3, the
また、回転羽根53はアルミニウム溶湯Pの熱によって溶解されないようにするため、セラミックス材で形成することが望ましい。セラミックス材は複雑な形状を形成することが難しいため、上述したように羽根53aを軸方向に並設することで、金属材製の羽根のように複雑な羽根形状を実現し、マイクロバブル化、撹拌力及び送出力等の特性を確保する。なお、羽根53aを並設する際、隣接する羽根53a同士の螺旋面53bが連続面を形成するように配置することでバブル径をさらに細かくすることができる。この他、羽根の配置や形状、個数によって、回転羽根53の特性を調整することができる。
Further, the
次に、図4~図6を参照しながら本実施形態に係る脱ガス処理装置10による脱ガス処理方法を説明する。なお、図5,6中Rは回転方向を示している。溶解炉200でアルミニウムを溶解した後に、アルミニウム溶湯PをドロスDとともに溶解炉から処理槽20に移す(工程S1)。次いで、処理槽20内に所定成分のフラックスFを投入し、撹拌機50を下降させ、回転羽根53を処理槽20内のアルミニウム溶湯Pの湯面直下に浸漬させる。そして、回転羽根53を回転させてアルミニウム溶湯P、ドロスD及びフラックスFを数分間撹拌する。これによりドロスDが改質され、アルミニウム溶湯Pから分離した状態になる(工程S2)。
Next, the degassing treatment method by the
次いで、撹拌機50をさらに下降させ、筐体51の先端51a側を処理槽20の底部近傍に位置させて、回転羽根53を例えば1000rpmで回転させる。この回転羽根53の作用によって、図5に示すように、筐体51の先端51aから下方へ送られると共に、開口部54近傍のアルミニウム溶湯Pは、筐体51内に引き込まれて循環する。
Next, the
また、ガス供給部36から供給された処理ガスGは、回転羽根53の回転による作用により負圧となった筐体51内に入り、比較的径の大きいバブルB1となって回転羽根53と筐体51内の間隙に入り込む。このとき、図6に示すように、バブルB1は間隙Sに出入りすることで、圧縮と膨張を繰り返す。この過程でバブルB1は破砕され、小径のバブルB2、バブルB3となる。このように、回転羽根53によるせん断作用によってマイクロバブル(径が数μm~50μm)化する。これにより、アルミニウム溶湯P内に処理ガスGが供給・拡散される(ガスバブリング)と、アルミニウム溶湯P中に混在するドロスDと水素等の不純物ガス成分が湯面に浮上する(工程S3)。このときの撹拌力はガスバブリング反応を阻害しない程度の弱いものとする。ガスバブリングを数分間続けた後に、ガス吹込みを停止し、脱ガス処理を終了させる。
Further, the processing gas G supplied from the
次いで、撹拌機50をさらに下降させ、筐体51の先端51aを処理槽20の最も深いところに位置させ、アルミニウム溶湯Pを撹拌する。ドロス掻き寄せ部材を下降させ、その下部を湯面に浸漬させ、ドロスDを処理槽20内の特定箇所に集合させる(工程S4)。集めたドロスDを吸引排出装置により処理槽20から吸引排出し、回収ポットに回収する(工程S5)。
Next, the
上述したように、本実施形態に係る撹拌機50及び脱ガス処理装置10によれば、回転羽根53と筐体51の隙間で処理ガスGを圧縮・膨張・せん断することで、マイクロバブルを発生させることができる。このため、金属溶湯中における処理ガスの表面積を大きくし、固溶している水素ガスに反応させやすくすると共に、長時間、溶湯中に滞留させることで、水素ガスへの反応時間を延ばし、十分に水素ガスを除去することができる。また、回転羽根53を収容する筐体51の側面には、回転羽根53の回転に伴う負圧に応じた量の溶湯を吸引するための開口部54が形成されているため、溶湯表面に渦を形成することを防止でき、大気を巻き込んで酸化物が生成されることを防止することができる。すなわち、マイクロバブル化された処理ガスを放出させると共に、溶湯の過剰な撹拌を抑制し、処理ガスの分散を促進することができる。したがって、脱ガスを十分に行うことができ、高品質のアルミニウム合金を得ることができる。
As described above, according to the
図7は、上述した撹拌機50の変形例に係る撹拌機50Aの構成を示す説明図である。なお、図7において図5と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。撹拌機50Aは、基端側が円筒部45の下端に気密に結合された筒状の筐体55と、筐体55内部に挿入され、回転駆動軸43に基端側が結合された回転軸52を備えている。筐体55の先端55aは開口している。筐体55内には、回転軸52の先端側に取り付けられた回転羽根53が配置されている。筐体55の回転羽根53に対向する位置には、6つの長円状の開口部56が形成されている。開口部56の大きさや数は溶湯の種類によって適宜変更してもよい。撹拌機50Aはアルミニウム溶湯Pに浸漬されるため、耐熱性を有するセラミックス材やステンレス材で形成されている。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the configuration of the
筐体55と回転軸52との間には十分な空間が設けられており、この空間を通じて、回転羽根53の周辺に処理ガスGが供給される。
A sufficient space is provided between the
このように構成された撹拌機50Aを用いた場合でも、上述したような撹拌機50と同様に用いる。この時、アルミニウム溶湯Pの挙動は、図7に示すように、先端55a側からアルミニウム溶湯Pを吸い込んで、開口部56から排出する。ガス供給部36から供給された処理ガスGは、回転羽根53の回転による作用により負圧となった筐体55内に入り、マイクロバブル化される。そして、ガスバブリングを数分間続けた後に、ガス吹込みを停止し、脱ガス処理を終了させる。
Even when the
図8は、上述した撹拌機50,50Aにおける回転駆動軸43と回転軸52との接続における変形例を示す説明図である。回転駆動軸43と回転軸52との接続は、上述した内部のネジ構造に加え、カップリング機構(リジットカップリング)60によっても結合されている。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a modified example of the connection between the
図9に示すように、カップリング機構60は、回転駆動軸43と回転軸52との結合部に配置され、回転駆動軸43及び回転軸52の外周側に配置されている。
As shown in FIG. 9, the
カップリング機構60は、回転駆動軸43と回転軸52との接合部の外周に配置される内筒部61を備えている。内筒部61の中央はナット61aが形成されており、両端部にはテーパ状で、かつ、雄ネジが外周に形成された一対の変形部61bが設けられている。変形部61bにはスリ割が形成され、その内径寸法を調整できる構造となっている。変形部61bの雄ネジにはナット62,63が螺合している。
The
このように構成されたカップリング機構60が形成されていると、回転駆動軸43と回転軸52との結合力が堅固となり、高回転時(1000rpm以上)の振れ量を抑えることが可能となる。カップリング機構60は、内筒部61に回転駆動軸43と回転軸52との接続部を位置決めし、ナット62,63を締め込むことで、取り付けることができる。
When the
なお、上述した金属としてアルミニウム合金を例示したが、マグネシウム合金等、他の金属の溶湯にも適用できる。また、金属溶湯の他、水や水溶液等においても、径が数μm~50μm程度のマイクロバブルを用いることで液中への処理ガスの反応効率を高めることができると共に、反応時間を延ばすことができ、処理ガス量を節約することができる。 Although aluminum alloys have been exemplified as the above-mentioned metals, they can also be applied to molten metal of other metals such as magnesium alloys. Further, in addition to the molten metal, in water, an aqueous solution, etc., the reaction efficiency of the processing gas into the liquid can be improved and the reaction time can be extended by using microbubbles having a diameter of about several μm to 50 μm. It can save the amount of processing gas.
この他、回転軸52の回転方向や回転速度、開口部54,56の位置・数・大きさ・形状は、上述したものに限られず、撹拌対象やガスの物性に応じて、適宜変更しても良い。
In addition, the rotation direction and rotation speed of the
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]
回転駆動軸に取り付けられ、溶融金属を撹拌すると共に処理ガスを供給する撹拌機において、
基端側が前記回転駆動軸を支持する駆動機構に取り付けられると共に前記処理ガスが供給される筒状の筐体と、
前記筐体内部に挿入され、前記回転駆動軸に基端側が結合された回転軸と、
前記筐体内の先端側に設けられ、前記回転軸の先端側に取り付けられた回転羽根と、
前記筐体の外側面に形成された開口部を備えている撹拌機。
[2]
前記開口部は、前記回転羽根に対し、前記筐体の前記基端側に配置されている[1]に記載の撹拌機。
[3]
前記開口部は、前記回転羽根に対向して配置されている[1]に記載の撹拌機。
[4]
前記回転羽根は、前記回転軸に沿って複数の羽根から形成され、前記複数の羽根は互いに軸方向に離間して配置されている[1]に記載の撹拌機。
[5]
前記回転羽根は、前記回転軸に沿って複数の羽根から形成され、前記複数の羽根の螺旋面は連続面を形成している[1]に記載の撹拌機。
[6]
溶融金属を撹拌すると共に、処理ガスを供給することで不要ガスを除去する溶湯処理装置において、
前記溶融金属を収容する処理槽と、
この処理槽上方に配置され、下方に回転駆動軸が突出形成されたガス供給/回転駆動機構と、
このガス供給/回転駆動機構の下端に設けられ、前記処理槽に挿脱可能に設けられた撹拌機を備え、
前記撹拌機は、基端側が前記回転駆動軸を支持する駆動機構に取り付けられると共に前記処理ガスが供給される筒状の筐体と、
前記筐体内部に挿入され、前記回転駆動軸に基端側が結合された回転軸と、
前記筐体内の先端側に設けられ、前記回転軸の先端側に取り付けられた回転羽根と、前記筐体の外側面に形成された開口部を備えている溶湯処理装置。
[7]
前記回転羽根は、前記回転軸に沿って複数の羽根から形成され、前記複数の羽根は互いに軸方向に離間して配置されている[6]に記載の溶湯処理装置。
[8]
回転駆動軸に取り付けられ、水又は水溶液を撹拌すると共に処理ガスを供給する撹拌機において、
基端側が前記回転駆動軸を支持する駆動機構に取り付けられると共に前記処理ガスが供給される筒状の筐体と、
前記筐体内部に挿入され、前記回転駆動軸に基端側が結合された回転軸と、
前記筐体内の先端側に設けられ、前記回転軸の先端側に取り付けられた回転羽根と、
前記筐体の外側面に形成された開口部を備えている撹拌機。
[9]
前記回転羽根は、前記回転軸に沿って複数の羽根から形成され、前記複数の羽根は互いに軸方向に離間して配置されている[8]に記載の撹拌機。
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified at the implementation stage without departing from the gist thereof. In addition, each embodiment may be carried out in combination as appropriate, in which case the combined effect can be obtained. Further, the above-described embodiment includes various inventions, and various inventions can be extracted by a combination selected from a plurality of disclosed constituent requirements. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiment, if the problem can be solved and the effect is obtained, the configuration in which the constituent elements are deleted can be extracted as an invention. The inventions described in the original claims of the present application are described below.
[1]
In a stirrer attached to a rotary drive shaft that agitates molten metal and supplies processing gas.
A cylindrical housing whose base end side is attached to a drive mechanism that supports the rotary drive shaft and to which the processing gas is supplied.
A rotary shaft inserted inside the housing and having a proximal end side coupled to the rotary drive shaft,
A rotary blade provided on the tip end side of the housing and attached to the tip end side of the rotary shaft, and
A stirrer with an opening formed on the outer surface of the housing.
[2]
The stirrer according to [1], wherein the opening is arranged on the base end side of the housing with respect to the rotary blade.
[3]
The stirrer according to [1], wherein the opening is arranged so as to face the rotary blade.
[4]
The stirrer according to [1], wherein the rotary blade is formed of a plurality of blades along the rotation axis, and the plurality of blades are arranged axially apart from each other.
[5]
The stirrer according to [1], wherein the rotary blade is formed of a plurality of blades along the rotation axis, and the spiral surface of the plurality of blades forms a continuous surface.
[6]
In a molten metal treatment device that agitates molten metal and removes unnecessary gas by supplying treatment gas.
A treatment tank for accommodating the molten metal and
A gas supply / rotation drive mechanism that is arranged above the processing tank and has a rotation drive shaft protruding below.
A stirrer provided at the lower end of the gas supply / rotation drive mechanism and detachably provided in the processing tank is provided.
The stirrer has a cylindrical housing whose base end side is attached to a drive mechanism that supports the rotary drive shaft and to which the processing gas is supplied.
A rotary shaft inserted inside the housing and having a proximal end side coupled to the rotary drive shaft,
A molten metal treatment device provided on the tip end side of the housing and provided with a rotary blade attached to the tip end side of the rotation shaft and an opening formed on the outer surface of the housing.
[7]
The molten metal treatment apparatus according to [6], wherein the rotary blade is formed of a plurality of blades along the rotation axis, and the plurality of blades are arranged axially apart from each other.
[8]
In a stirrer attached to a rotary drive shaft that agitates water or an aqueous solution and supplies a processing gas.
A cylindrical housing whose base end side is attached to a drive mechanism that supports the rotary drive shaft and to which the processing gas is supplied.
A rotary shaft inserted inside the housing and having a proximal end side coupled to the rotary drive shaft,
A rotary blade provided on the tip end side of the housing and attached to the tip end side of the rotary shaft, and
A stirrer with an opening formed on the outer surface of the housing.
[9]
The stirrer according to [8], wherein the rotary blade is formed of a plurality of blades along the rotation axis, and the plurality of blades are arranged axially apart from each other.
Claims (10)
基端側が前記回転駆動軸を支持する駆動機構に取り付けられると共に前記処理ガスが供給される筒状の筐体と、
前記筐体内部に挿入され、前記回転駆動軸に基端側が結合された回転軸と、
前記筐体内の先端側に設けられ、前記回転軸の先端側に取り付けられた回転羽根と、 前記筐体の外側面に形成された開口部を備え、
前記回転羽根は、前記回転軸に沿って複数の羽根から形成され、
前記筐体の内周面と前記回転羽根の外周面が形成する間隙の幅が3~10mmである撹拌機。 In a stirrer attached to a rotary drive shaft that agitates molten metal and supplies processing gas.
A cylindrical housing whose base end side is attached to a drive mechanism that supports the rotary drive shaft and to which the processing gas is supplied.
A rotary shaft inserted inside the housing and having a proximal end side coupled to the rotary drive shaft,
It is provided with a rotary blade provided on the tip end side in the housing and attached to the tip end side of the rotation shaft, and an opening formed on the outer surface of the housing.
The rotary vane is formed of a plurality of vanes along the axis of rotation.
A stirrer having a width of a gap formed by the inner peripheral surface of the housing and the outer peripheral surface of the rotary blade of 3 to 10 mm.
基端側が前記回転駆動軸を支持する駆動機構に取り付けられると共に前記処理ガスが供給される筒状の筐体と、
前記筐体内部に挿入され、前記回転駆動軸に基端側が結合された回転軸と、
前記筐体内の先端側に設けられ、前記回転軸の先端側に取り付けられた回転羽根と、 前記筐体の外側面に形成された開口部を備え、
前記回転羽根は、前記回転軸に沿って複数の羽根から形成され、前記複数の羽根の螺旋面は連続面を形成している撹拌機。 In a stirrer attached to a rotary drive shaft that agitates molten metal and supplies processing gas.
A cylindrical housing whose base end side is attached to a drive mechanism that supports the rotary drive shaft and to which the processing gas is supplied.
A rotary shaft inserted inside the housing and having a proximal end side coupled to the rotary drive shaft,
It is provided with a rotary blade provided on the tip end side in the housing and attached to the tip end side of the rotation shaft, and an opening formed on the outer surface of the housing.
A stirrer in which the rotary blades are formed of a plurality of blades along the rotation axis, and the spiral surfaces of the plurality of blades form a continuous surface.
前記溶融金属を収容する処理槽と、
この処理槽上方に配置され、下方に回転駆動軸が突出形成されたガス供給/回転駆動機構と、
このガス供給/回転駆動機構の下端に設けられ、前記処理槽に挿脱可能に設けられた撹拌機を備え、
前記撹拌機は、基端側が前記回転駆動軸を支持する駆動機構に取り付けられると共に前記処理ガスが供給される筒状の筐体と、
前記筐体内部に挿入され、前記回転駆動軸に基端側が結合された回転軸と、
前記筐体内の先端側に設けられ、前記回転軸の先端側に取り付けられた回転羽根と、前記筐体の外側面に形成された開口部を備え、
前記回転羽根は、前記回転軸に沿って複数の羽根から形成され、
前記筐体の内周面と前記回転羽根の外周面が形成する間隙の幅が3~10mmである溶湯処理装置。 In a molten metal treatment device that agitates molten metal and removes unnecessary gas by supplying treatment gas.
A treatment tank for accommodating the molten metal and
A gas supply / rotation drive mechanism that is arranged above the processing tank and has a rotation drive shaft protruding below.
A stirrer provided at the lower end of the gas supply / rotation drive mechanism and detachably provided in the processing tank is provided.
The stirrer has a cylindrical housing whose base end side is attached to a drive mechanism that supports the rotary drive shaft and to which the processing gas is supplied.
A rotary shaft inserted inside the housing and having a proximal end side coupled to the rotary drive shaft,
It is provided with a rotary blade provided on the tip end side in the housing and attached to the tip end side of the rotation shaft, and an opening formed on the outer surface of the housing.
The rotary vane is formed of a plurality of vanes along the axis of rotation.
A molten metal treatment device having a width of a gap formed by an inner peripheral surface of the housing and an outer peripheral surface of the rotary blade of 3 to 10 mm.
基端側が前記回転駆動軸を支持する駆動機構に取り付けられると共に前記処理ガスが供給される筒状の筐体と、
前記筐体内部に挿入され、前記回転駆動軸に基端側が結合された回転軸と、
前記筐体内の先端側に設けられ、前記回転軸の先端側に取り付けられた回転羽根と、 前記筐体の外側面に形成された開口部を備え、
前記回転羽根は、前記回転軸に沿って複数の羽根から形成され、
前記筐体の内周面と前記回転羽根の外周面が形成する間隙の幅が3~10mmである撹拌機。 In a stirrer attached to a rotary drive shaft that agitates water or an aqueous solution and supplies a processing gas.
A cylindrical housing whose base end side is attached to a drive mechanism that supports the rotary drive shaft and to which the processing gas is supplied.
A rotary shaft inserted inside the housing and having a proximal end side coupled to the rotary drive shaft,
It is provided with a rotary blade provided on the tip end side in the housing and attached to the tip end side of the rotation shaft, and an opening formed on the outer surface of the housing.
The rotary vane is formed of a plurality of vanes along the axis of rotation.
A stirrer having a width of a gap formed by the inner peripheral surface of the housing and the outer peripheral surface of the rotary blade of 3 to 10 mm.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019085914 | 2019-04-26 | ||
JP2019085914 | 2019-04-26 | ||
PCT/JP2019/043739 WO2020217572A1 (en) | 2019-04-26 | 2019-11-07 | Agitator and melt treatment device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2020217572A1 JPWO2020217572A1 (en) | 2021-10-21 |
JP7090959B2 true JP7090959B2 (en) | 2022-06-27 |
Family
ID=72942369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021515772A Active JP7090959B2 (en) | 2019-04-26 | 2019-11-07 | Stirrer and molten metal processing equipment |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7090959B2 (en) |
WO (1) | WO2020217572A1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018178205A (en) | 2017-04-14 | 2018-11-15 | 日本金属化学株式会社 | Agitator and molten metal processor |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05112836A (en) * | 1991-10-18 | 1993-05-07 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | Device for dispersing bubbles in molten metal degassing furnace |
-
2019
- 2019-11-07 WO PCT/JP2019/043739 patent/WO2020217572A1/en active Application Filing
- 2019-11-07 JP JP2021515772A patent/JP7090959B2/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018178205A (en) | 2017-04-14 | 2018-11-15 | 日本金属化学株式会社 | Agitator and molten metal processor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020217572A1 (en) | 2020-10-29 |
JPWO2020217572A1 (en) | 2021-10-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4319387B2 (en) | Treatment method for molten aluminum | |
US6123523A (en) | Gas-dispersion device | |
CN103097846B (en) | For equipment and the method for liquid metals process | |
JP6954589B2 (en) | Stirrer and molten metal processing equipment | |
WO1992007967A1 (en) | Recovering clean metal and particulates from metal matrix composites | |
JPH07819B2 (en) | Cast reinforced composite material | |
JP6559783B2 (en) | High shear liquid metal processing apparatus and method | |
JP5378794B2 (en) | In-line salt refining of molten aluminum alloy | |
GB2396310A (en) | Rotary device with vanes for dispersing a gas in a molten metal | |
JP7090959B2 (en) | Stirrer and molten metal processing equipment | |
CN107254596B (en) | A kind of achievable alloy refining degasification removal of impurities and churned mechanically multi-function device | |
JP7412754B2 (en) | Stirrer and molten metal processing equipment | |
EP1462530A1 (en) | Apparatus for refining molten metal and method for refining molten metal using the same | |
JP2002500273A (en) | Blower for molten metal gas treatment | |
JP2001239139A (en) | Agitation device and method for copper-removing leaching by using the same | |
JPS6017009B2 (en) | Method and device for removing contaminants from aluminum | |
JP2016514199A (en) | Solder recovery apparatus and method | |
JP6354544B2 (en) | Method for removing phosphorus from casting aluminum alloy and flux for removing phosphorus | |
JP3520286B2 (en) | Rotary gas diffusion equipment for molten metal processing | |
WO1991014009A1 (en) | Recycling of metal matrix composites | |
KR101028025B1 (en) | Degassing apparatus for manufacturing cylinder head | |
JPH0549148U (en) | Gas injector for molten metal degassing equipment | |
JPH06299261A (en) | Method for cleaning copper or copper alloy | |
JP2007277653A (en) | Molten metal treatment device and molten metal treatment method performed using the molten metal treatment device | |
CN219284003U (en) | Brass refining stirrer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210419 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211130 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220128 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220301 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220323 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220510 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220608 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7090959 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |