JPH017716Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

この考案は溶融金属の処理装置に関する。 溶融金属中の水素などの溶存ガスや非金属介在
物を除去するために、処理槽内に入れられた溶融
金属中にAr，N₂，Cl₂などの処理ガスを吹込むと
ともに溶融金属中に浸漬した回転体によつて溶融
金属を攬拌し、処理ガスと溶融金属とを接触させ
て溶融金属中の溶存ガスや非金属介在物を除去す
る方法がある。この方法において、処理効率を一
層高めるためには、吹込まれた処理ガスの微細
化、および処理槽全体への分散性を向上させると
ともに処理ガスの吹込量を多くすることが考えら
れる。処理ガスの微細化および槽全体への均一な
分散を図るためには回転体の回転速度を大きくす
る必要がある。回転体の回転速度を大きくする
と、溶融金属の表示に著しい渦流や波立ちが発生
し、大気との接触反応による酸化物の生成および
溶融金属への水素の侵入（2Al＋3H₂O→Al₂O₃＋
6H）が促進され、かつ渦流に溶融金属表面のド
ロスの巻込みが生じる。また、著しい渦流のため
気泡状処理ガスが渦流の中心、すなわち回転体の
回転軸の近傍に集まり、処理ガスの気泡が処理槽
全体へ分散されなくなる。したがつて、溶融金属
の処理効率はかえつて低下する。 この考案は、上記の欠点を解消した溶融金属の
処理装置を提供することを目的とする。 この考案による溶融金属の処理装置は、処理槽
内に入れられた溶融金属中に処理ガスを微細な気
泡状で導入するとともに溶融金属中に浸漬した回
転体によつて溶融金属を攪拌し、処理ガスと溶融
金属とを接触させて溶融金属中の溶存ガスや非金
属介在物を除去する装置であつて、処理槽の周壁
から離れた位置において処理槽の蓋に、溶融金属
中に浸漬される渦流および波立ち防止用邪魔板が
着脱自在に設けられているものである。 上記において、処理槽の周壁と邪魔板との距離
は10mm以上とすることが好ましく、20mm以上とす
ることが望ましい。また、邪魔板は溶融金属の流
れ方向と直交する向きに配置しておくことが好ま
しいが、これに限るものではない。邪魔板の数、
溶融金属中への浸漬深さおよび幅は、処理槽の大
きさや回転体の攪拌力の大きさを考慮して適宜決
められる。 この考案の溶融金属の処理装置によれば、処理
槽の蓋に溶融金属中へ浸漬される渦流および波立
ち防止用邪魔板が着脱自在に設けられているの
で、回転体の回転により生じる著しい渦流や波立
ちを抑制することができる。したがつて、溶融金
属表面のドロスの巻込みおよび水素ガスの侵入を
防止することができ、脱ガス効率および脱介在物
効率等の処理効率が向上し高品質の金属が得られ
る。しかも、回転体の高速回転が可能となり、処
理ガスの気泡微細化および均一な分散が一層促進
される。また、邪魔板が処理槽の周壁から離れて
設けられているので、邪魔板の背面（溶融金属の
流れが当たる面と反対の面）側により多くの小さ
な乱流が生じ、この乱流に乗つて処理ガスの微細
気泡が分散される。したがつて、溶融金属と処理
ガスとの接触が一層促進され、脱ガスおよび脱介
在物が効率良く行なわれる。邪魔板を処理槽の周
壁に密着した場合には、上記乱流の発生が少なく
なるとともに、処理ガスの気泡が行き渡らないデ
ツドゾーンが形成されるので、気泡の分散がうま
くいかず、上記効果が達成されない。さらに、邪
魔板が処理槽の蓋に垂下状に設けられているの
で、邪魔板の一部は溶融金属の表面よりも上方に
突出することになる。したがつて、溶融金属の表
面近傍に溶融金属流が発生するのが防止され、そ
の結果この流れにより溶融金属中に大気が巻込ま
れるのが防止される。また、邪魔板が蓋に設けら
れているので、蓋を取りはずすことにより邪魔板
を取り去ることができ、処理槽内のドロス除去作
業等を簡単に行なうことができる。さらに、邪魔
板は着脱自在であるので、邪魔板が消耗、損傷し
たときの修理、交換等を簡単に行なうことができ
る。 この考案を、以下図面に示す実施例について説
明する。 溶融金属の処理装置は、着脱自在の蓋２を有す
る溶融金属を入れるための処理槽１と、蓋２に着
脱自在に設けられた渦流および波立ち防止用垂下
状邪魔板３と、処理槽１内に配置されかつ内部に
処理ガス供給路５を有する中空状の垂直回転軸４
と、垂直回転軸４の下端に取付けられた処理ガス
微細化分散用回転体６とを備えている。 渦流および波立ち防止用邪魔板３は、垂直回転
軸４の左右両側でかつ処理槽１の周壁から離れた
位置において、回転体６により攪拌された溶融金
属の流れ方向と直交する向きに配置されている。
邪魔板３の上端部は、蓋２の下面に下方突出状に
固着された取付部材７に、表面にセラミツクが溶
射されたボルト８およびナツト１１によつて着脱
自在に取付けられている。垂直回転軸４は蓋２を
貫通しており、槽１の上方に配置された回転駆動
装置（図示略）によつて回転させられるようにな
つている。気体供給路５の上端は処理ガス供給装
置に連通させられ、下端は回転体６の底面中央部
に開口している。回転体６の底面には気体供給路
５の開口部から周面に至る複数の溝９が放射状に
設けられている。回転体６の周面における各溝９
の開口の間に垂直溝１０が設けられている。 このような装置において、垂直回転軸４が駆動
装置により高速回転させられるとともに、処理ガ
ス供給装置から気体供給路５に処理ガスが供給さ
れる。処理ガスは気体供給路５の下端から回転体
６の底面に供給される。この処理ガスは放射状の
溝９を通つて周縁に流れ、その端部から微細化さ
れて放出される。微細化気泡は、回転体６の回転
により生じる溶融金属の流れに乗つて槽１内全体
に分散される。このとき、邪魔板３によつて溶融
金属表面の著しい渦流および波立ちが抑制され
る。また、邪魔板３の背面（溶融金属の流れが当
たる面と反対の面）側に小さな乱流Ａが発生し、
この乱流Ａに乗つて処理ガスの微細気泡が一層効
率よく分散される。槽１内全体に分散された処理
ガスが溶融金属と接触し、脱ガスおよび脱介在物
が行なわれる。 次にこの考案の装置を用いて行なつた操作例に
ついて説明する。 処理槽１内にA7003合金の溶湯500Kg入れてお
き、これを700〜730℃に加熱保持し、回転体６を
1000rpmで回転させながらArガスを20／minで
供給した。そして、処理開始後所定時間経過した
後の溶湯中の水素ガス量をテレガス分析装置で測
定した。その結果を第４図に示す。さらに、処理
開始後所定時間経過した毎に脱介在物の評価を行
なつた。脱介在物の評価は、長さ40mm、直径100
mmの銅鋳型にサンプリング鋳造した鋳塊に、旋盤
での面削加工、アルマイト処理および染色処理を
この順序で施し、介在物欠陥数（0.1mm以上の大
きさの欠陥数）をルーペを用いて計測することに
よつて行なつた。その結果を下表に示す。比較の
ために、邪魔板が設けられていない装置で行なつ
た場合の結果も第４図および下表に示す。

【表】 上表および第４図から明らかなように、この考
案の装置を用いて処理を行なつた場合には、邪魔
板が設けられていない装置を用いて処理を行なつ
た場合よりも脱ガス効率および脱介在物効率がす
ぐれている。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の実施例を示し、第１図は垂直
断面図、第２図は第１図の−線にそう断面
図、第３図は第１図の−線にそう拡大断面
図、第４図は溶融金属を処理した場合の処理時間
と溶融金属中の水素ガス量との関係を示すグラフ
である。 １……処理槽、２……蓋、３……渦流および波
立ち防止用垂下状邪魔板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 処理槽内に入れられた溶融金属中に処理ガスを
   微細な気泡状で導入するとともに溶融金属中に浸
   漬した回転体によつて溶融金属を攬拌し、処理ガ
   スと溶融金属とを接触させて溶融金属中の溶存ガ
   スや非金属介在物を除去する装置であつて、処理
   槽１の周壁から離れた位置において処理槽１の蓋
   ２に、溶融金属中に浸漬される渦流および波立ち
   防止用垂下状邪魔板３が着脱自在に設けられてい
   る溶融金属の処理装置。