JPH02270924A - Method for refining molten aluminum and aluminum alloy - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はアルミニウムおよびアルミニウム合金溶湯の精
錬法に関し、さらに詳しくは、アルミニウムおよびアル
ミニウム合金の溶解に際して、効果的に溶湯中の水素ガ
スおよび介在物を除去することができるアルミニウムお
よびアルミニウム合金溶湯の精錬法に関するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for refining aluminum and molten aluminum alloy, and more specifically, a method for effectively removing hydrogen gas and inclusions in the molten metal when melting aluminum and aluminum alloy. The present invention relates to a method for refining aluminum and molten aluminum alloys that can remove molten aluminum and aluminum alloys.
［従来技術］
近年、電子部品および自動車部品等に使用されるアルミ
ニウムおよびアルミニウム合金に、高品質化が強く要望
されてきている。[Prior Art] In recent years, there has been a strong demand for higher quality aluminum and aluminum alloys used in electronic parts, automobile parts, and the like.
そして、これらの製品における欠陥について調査すると
、水素ガス欠陥と介在物欠陥等が顕著であり、これらの
欠陥はアルミニウムおよびアルミニウム合金の溶湯にお
ける状態でなければ対策を立てることができず、そのた
め、種々の溶湯浄化法が開発され、かち、実用化されて
いる。When we investigate the defects in these products, we find that hydrogen gas defects, inclusion defects, etc. are noticeable, and countermeasures cannot be taken for these defects unless they are in the molten state of aluminum and aluminum alloys. A method for purifying molten metal has been developed and put into practical use.
この溶湯浄化法の１例として、フラックスを溶湯中に吹
き込んで精錬する方法があり、即ち、この方法は塩化物
および弗化物を主成分とした化合物の混合体を不活性ガ
スをキャリアーガスとして、溶湯中にランスを介して吹
き込み、発生したハロゲンガスを使用して水素ガスおよ
び介在物の除去を行なう方法である。One example of this molten metal purification method is to refine the molten metal by injecting flux into the molten metal. In other words, this method uses a mixture of compounds mainly composed of chlorides and fluorides, using an inert gas as a carrier gas, and refining the molten metal. In this method, hydrogen gas and inclusions are removed by blowing into the molten metal through a lance and using the generated halogen gas.
しかし、この方法のハロゲンガスを使用する溶湯浄化法
には、次に説明するような問題が発生する。However, this molten metal purification method using halogen gas has the following problems.
■ハロゲンガスによる作業環境を悪化すること。■Degrading the working environment due to halogen gas.
■ハロゲンガスによる著しい発熱のため、アルミニウム
およびアルミニウム合金等の金属分が再生不可能な酸化
物となり、金属の損失を増加する。■ Due to the significant heat generated by the halogen gas, metals such as aluminum and aluminum alloys become non-renewable oxides, increasing metal loss.
従って、このような問題の解決が要望されている。Therefore, a solution to such problems is desired.
［発明が解決しようとする課題］
本発明は上記に説明した従来におけるアルミニウムおよ
びアルミニウム合金溶湯中の水素ガスおよび介在物を除
去する際の問題点に鑑み、本発明者が鋭意研究を行なっ
た結果、ハロゲンガスを発生するフラックスを使用する
ことがないので、作業環境も良好で、精錬しようとする
アルミニウムおよびアルミニウム合金の損失も少なく、
さらに、水素ガスおよび介在物を溶湯中から効果的に除
去し、良好な品質とすることができるアルミニウムおよ
びアルミニウム合金溶湯の精錬法を開発したのである。[Problems to be Solved by the Invention] The present invention was developed as a result of intensive research by the present inventor in view of the above-mentioned conventional problems in removing hydrogen gas and inclusions from molten aluminum and aluminum alloys. Since no flux that generates halogen gas is used, the working environment is good, and there is less loss of aluminum and aluminum alloys to be refined.
Furthermore, they have developed a method for refining aluminum and aluminum alloy molten metals that can effectively remove hydrogen gas and inclusions from the molten metals, resulting in good quality.
［課題を解決するための手段］
本発明に係るアルミニウムおよびアルミニウム合金溶湯
の精錬法は、
（１）溶湯内においてＳＯｎ（ｎ＝１．２．３ …）を
発生する化合物を溶湯中に吹き込み、溶湯中の水素ガス
および介在物を除去することを特徴とするアルミニウム
およびアルミニウム合金溶湯の精錬法を第１の発明とし
、
（２）溶湯内においてＳＯｎ（ｎ＝１，２．３ …）を
発生ずる化合物が固体の場合に、溶湯中の水素ガス分圧
より低い分圧のガスをキャリアーガスとして使用して、
上記固体化合物を溶湯中に吹き込み、溶湯中の水素ガス
および介在物を除去することを特徴とするアルミニウム
およびアルミニウム合金溶湯の精錬法を第２の発明とす
る２つの発明よりなるものである。[Means for Solving the Problems] The method for refining aluminum and molten aluminum alloy according to the present invention includes (1) injecting a compound that generates SOn (n=1.2.3...) into the molten metal; The first invention is a method for refining aluminum and aluminum alloy molten metal, which is characterized by removing hydrogen gas and inclusions in the molten metal, and (2) generating SOn (n=1, 2.3...) in the molten metal. When the resulting compound is solid, using a gas with a partial pressure lower than the hydrogen gas partial pressure in the molten metal as a carrier gas,
This invention consists of two inventions, the second invention being a method for refining aluminum and aluminum alloy molten metal, characterized by blowing the solid compound into the molten metal and removing hydrogen gas and inclusions in the molten metal.
本発明に係るアルミニウムおよびアルミニウム合金溶湯
の精錬法について、以下詳細に説明する。The method for refining aluminum and molten aluminum alloy according to the present invention will be described in detail below.
先ず、本発明に係るアルミニウムおよびアルミニウム合
金溶湯の精錬法において、溶湯内に５Ｏｎ（ｎ＝１，２
，３．…）を発生する化合物を吹き込んで、即ち、フラ
ックス精錬による水素ガスおよび介在物を除去するため
の機構について説明する。First, in the method for refining aluminum and aluminum alloy molten metal according to the present invention, 5On (n=1, 2
,3. A mechanism for removing hydrogen gas and inclusions by blowing in a compound that generates (...), that is, by flux refining, will be explained.
・水素ガス（Ｈ２ガス）除去
１例として、ハロゲン系化合物として塩化物を使用した
場合には、アルミニウムおよびアルミニウム合金溶湯中
に不活性ガスをキャリアーガスとして吹き込まれた塩化
物は、分解して塩素ガスを発生する。さらに、この塩素
ガスはアルミニウムおよびアルミニウム合金溶湯と反応
してＡｌＣｌ３を生じる。・Removal of hydrogen gas (H2 gas) As an example, when chloride is used as a halogen compound, the chloride that is blown into the molten aluminum and aluminum alloy with an inert gas as a carrier gas decomposes and becomes chlorine. Generates gas. Further, this chlorine gas reacts with aluminum and molten aluminum alloy to produce AlCl3.
これらのガスとフラックスの吹き込みに使用したキャリ
アーガス（不活性ガス）と混合して、アルミニウムおよ
びアルミニウム合金溶湯中の水素ガス（Ｈ，ガス）がよ
り分圧の低いＡ、ＩＣｌ３、ＣＩ、および不活性ガス気
泡の方に拡散して浮上し、溶湯表面から除去される。By mixing these gases with the carrier gas (inert gas) used for blowing the flux, the hydrogen gas (H, gas) in the molten aluminum and aluminum alloy becomes A, ICl3, CI, and inert gas with lower partial pressures. It diffuses toward the active gas bubbles, floats up, and is removed from the molten metal surface.
この状態を第１図に模式的示す。This state is schematically shown in FIG.
この説明において、重要なことはアルミニウムおよびア
ルミニウム合金溶湯中の水素ガス分圧よりら分圧の低い
ガスを溶湯中に吹き込むか、もしくは、溶湯中に発生さ
せることである。しかし、使用するガスの種類は特に限
定的ではない。In this explanation, what is important is that a gas having a partial pressure lower than the partial pressure of hydrogen gas in the molten aluminum and aluminum alloy is blown into the molten metal or generated in the molten metal. However, the type of gas used is not particularly limited.
また、ハロゲン系化合物のフラックスを窒素ガスの不活
性ガスをキャリアーガスとしてアルミニウムおよびアル
ミニウム合金溶湯中に吹き込んだ場合と、不活性ガスの
窒素のみをキャリアーガスとして吹き込んだ場合につい
て、第１表に比較して示す。In addition, Table 1 compares cases in which halogen compound flux is blown into aluminum and molten aluminum alloys using nitrogen as an inert gas as a carrier gas, and cases in which only inert nitrogen gas is blown as a carrier gas. and show.
この第１表より、水素ガスの除去については、フラック
スのキャリアーガスとして使用した窒素ガスのみで、充
分であることがわかる。しかし、介在物の除去について
は全く不充分であり、介在物除去（除滓）について説明
する。From Table 1, it can be seen that only nitrogen gas used as a carrier gas for the flux is sufficient for removing hydrogen gas. However, the removal of inclusions is completely insufficient, so the removal of inclusions (slag removal) will be explained.
・介在物除去（除滓）について。・About inclusion removal (slag removal).
アルミニウムおよびアルミニウム合金の損失について説
明すると、即ち、ハロゲン系化合物を使用するとアルミ
ニウムおよびアルミニウム合金溶湯中において分解して
生成したハロゲン系ガスが酸化物と反応して発熱する。To explain the loss of aluminum and aluminum alloys, when a halogen compound is used, the halogen gas generated by decomposition in the molten aluminum and aluminum alloy reacts with the oxide and generates heat.
そのため、酸化物と共存している微細なアルミニウムお
よびアルミニウム合金の金属分を燃焼させ、また、粗大
な金属分を溶解して溶湯中に戻すのである。このことに
よって、アルミニウムおよびアルミニウム合金溶湯表面
に浮上した酸化物を主体とした介在物と金属分との分離
を促進するのである。Therefore, the fine metal components of aluminum and aluminum alloys that coexist with the oxide are burned, and the coarse metal components are dissolved and returned to the molten metal. This promotes the separation of metal components from inclusions mainly composed of oxides floating on the surface of the molten aluminum and aluminum alloy.
１、かじ、上記反応は一度燃焼を起すと制御することが
不可能となるため、不必要な発熱を生じ、−上記に説明
したように本来アルミニウムおよびアルミニウム合金中
に戻されるべき金属分まで燃焼させてしまい、大きな損
失となるのである。1. The above reaction cannot be controlled once combustion occurs, resulting in unnecessary heat generation, and as explained above, the metal that should originally be returned to aluminum and aluminum alloys is also burned. This will result in a huge loss.
即ち、酸化物よりなる介在物の除去（除滓反応）には、
必要最少限の発熱でよく、そのためにはハロゲン系化合
物の使用によるハロゲン系ガスは発熱が強過ぎることか
ら、種々試験を行なった結果、ＳＯｎ（＋、２，３．…
）を発生する化合物、例えば、ＳＯ，ガスを発生する化
合物を利用すれば良いことを確認した。In other words, to remove inclusions made of oxides (slag removal reaction),
The minimum amount of heat generated is required, and for this purpose, the halogen gas produced by using a halogen compound generates too much heat.As a result of various tests, we found that SOn (+, 2, 3...
It was confirmed that it is sufficient to use a compound that generates SO, for example, a compound that generates gas.
これはＳＯ，ガスは酸化物との反応か穏やかであるばか
りでなく、アルミニウムおよびアルミニウム合金溶湯表
面においてＣＬを除けば、０２．１−（ＣＩ％ｃｏ７等
より密度が大きく、かつ、不燃性であるため、アルミニ
ウムおよびアルミニウム合金溶湯表面における発熱反応
を抑制するという作用を生じるのである。This is because SO gas not only reacts mildly with oxides, but also has a higher density than 02.1-(CI%co7) on the surface of molten aluminum and aluminum alloys, and is nonflammable. Therefore, it has the effect of suppressing exothermic reactions on the surface of aluminum and molten aluminum alloy.
なお、溶湯中において、ＳＯｎ（＋、２．３．…）を発
生する化合物としては、アルカリ、アルカリ土類金属の
ＳＯｘ化合物等の固体、または、粉末の他にＳＯｒ＋ガ
スでもよい。そして、ＳＯｎガスの場合にはキャリアー
ガスは基本的には必要はないが、固体または粉末を使用
する場合にはキャリアーガスが必要であり、この場合、
キャリアーガスとしてはアルミニウムおよびアルミニウ
ム合金溶湯に悪影響を与えないらので、溶湯中の水素ガ
ス分圧よりも低いガス分圧を有するガスであればよく、
通常は不活性ガスを使用するのが効果的である。In the molten metal, the compound that generates SOn(+, 2.3...) may be SOr+ gas in addition to solids such as SOx compounds of alkali and alkaline earth metals, or powders. In the case of SOn gas, carrier gas is basically not necessary, but if solid or powder is used, carrier gas is required, and in this case,
As the carrier gas, any gas having a gas partial pressure lower than the hydrogen gas partial pressure in the molten metal may be used, since it does not have a negative effect on the aluminum and aluminum alloy molten metal.
It is usually effective to use an inert gas.
［実 施 例］
次に、本発明に係るアルミニウムおよびアルミニウム合
金溶湯の精錬法の実施例を説明する。[Example] Next, an example of the method for refining aluminum and molten aluminum alloy according to the present invention will be described.
実施例
アルミニウムおよびアルミニウム溶湯
ＪＩＳ１００Ｏ〜７０００系合金
精錬条件
フラックス吹き込み量 ０．２ｗｔ％（対溶湯量）
キャリアーガス Ａｒ ５００ Ｎｌ／ｍｉｎ溶湯量
１０頓
溶湯温度 ７５０±■０℃
第２表に結果を示す。Examples Aluminum and aluminum molten JIS 100O to 7000 series alloy refining conditions Flux injection amount 0.2wt% (relative to molten metal amount) Carrier gas Ar 500 Nl/min Molten metal amount 10 times Molten metal temperature 750±■0℃ The results are shown in Table 2 .
第２表
＊Ｉ ： ｃｃ／ｌ ００ｇＡ１． ＊２ 精錬
前を１００とする。Table 2 *I: cc/l 00gA1. *2 The value before refining is set to 100.
この第２表より明らかであるが、Ｓｏｎを倉荷する化合
物を使用することにより、アルミニウムおよびアルミニ
ウム合金の損失が少なく、水素ガスおよび介在物の除去
も改善されていることがわかる。As is clear from Table 2, by using the compound containing Son, the loss of aluminum and aluminum alloy is reduced, and the removal of hydrogen gas and inclusions is also improved.
［発明の効果］
以上説明したように、本発明に係るアルミニウムおよび
アルミニウム合金溶湯の精錬法は上記の構成であるから
、アルミニウムおよびアルミニウム合金溶湯中の水素ガ
スおよび介在物の除去は充分に行なうことができるばか
りでなく、アルミニウムおよびアルミニウム合金の損失
も少ないという優れた効果を存しているものである。[Effects of the Invention] As explained above, since the method for refining aluminum and molten aluminum alloy according to the present invention has the above configuration, hydrogen gas and inclusions in the molten aluminum and aluminum alloy must be sufficiently removed. It has the excellent effect that not only can aluminum and aluminum alloys be reduced in loss, but also the loss of aluminum and aluminum alloys is small.
第１図はアルミニウムおよびアルミニウム合金溶湯中の
水素ガスが溶湯表面から除去される状態を模式的に示し
た図である。
、、、ｉ７１ ″ｙ！FIG. 1 is a diagram schematically showing a state in which hydrogen gas in molten aluminum and aluminum alloy is removed from the surface of the molten metal. ,,,i71 ″y!
Claims (2)
発生する化合物を溶湯中に吹き込み、溶湯中の水素ガス
および介在物を除去することを特徴とするアルミニウム
およびアルミニウム合金溶湯の精錬法。(1) A method for producing molten aluminum and aluminum alloys characterized by blowing a compound that generates SOn (n=1, 2, 3...) into the molten metal to remove hydrogen gas and inclusions in the molten metal. Refining method.
生する化合物が固体の場合に、溶湯中の水素ガス分圧よ
り低い分圧のガスをキャリアーガスとして使用して、上
記固体化合物を溶湯中に吹き込み、溶湯中の水素ガスお
よび介在物を除去することを特徴とするアルミニウムお
よびアルミニウム合金溶湯の精錬法。(2) When the compound that generates SOn (n=1, 2, 3...) in the molten metal is solid, a gas with a partial pressure lower than the hydrogen gas partial pressure in the molten metal is used as a carrier gas to A method for refining aluminum and aluminum alloy molten metal, which comprises blowing a compound into the molten metal and removing hydrogen gas and inclusions in the molten metal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9420989A JPH02270924A (en) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | Method for refining molten aluminum and aluminum alloy |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP9420989A JPH02270924A (en) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | Method for refining molten aluminum and aluminum alloy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02270924A true JPH02270924A (en) | 1990-11-06 |
Family
ID=14103923
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP9420989A Pending JPH02270924A (en) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | Method for refining molten aluminum and aluminum alloy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02270924A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000018974A1 (en) * | 1998-09-30 | 2000-04-06 | Foun Tec Co., Ltd. | Flux for molten aluminum and aluminum alloy |
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| JPS61243136A (en) * | 1985-04-18 | 1986-10-29 | Kobe Steel Ltd | Flux for refining aluminum and aluminum alloy |
| JPS6237329A (en) * | 1985-08-09 | 1987-02-18 | Kobe Steel Ltd | Method for refining aluminum and aluminum alloy |
| JPS6479329A (en) * | 1987-09-18 | 1989-03-24 | Kobe Steel Ltd | Method for refining molten al or molten al alloy |
-
1989
- 1989-04-13 JP JP9420989A patent/JPH02270924A/en active Pending
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