JPH02303653A - Treatment of molten metal and apparatus - Google Patents

Treatment of molten metal and apparatus

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JPH02303653A
JPH02303653A JP2114956A JP11495690A JPH02303653A JP H02303653 A JPH02303653 A JP H02303653A JP 2114956 A JP2114956 A JP 2114956A JP 11495690 A JP11495690 A JP 11495690A JP H02303653 A JPH02303653 A JP H02303653A
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JP
Japan
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rotor
shaft
gas
molten metal
treatment agent
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Application number
JP2114956A
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Japanese (ja)
Inventor
Josef Schiffarth
ヨゼフ・シツフフアート
Helmut Jaunich
ヘルムート・ヤウニツヒ
Wolfgang Paul Kaettlitz
ウオルフガング・パウル・ケツトリツツ
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Foseco International Ltd
Original Assignee
Foseco International Ltd
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Publication date
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0037Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 by injecting powdered material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
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    • C22B21/06Obtaining aluminium refining
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
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    • C21C5/4606Lances or injectors
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    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/05Refining by treating with gases, e.g. gas flushing also refining by means of a material generating gas in situ

Abstract

PURPOSE: To efficiently execute the refining treatment of molten metal by supplying granular treating agent and gas into a hollow rotor through a hollow shaft, mixing with the molten metal in the rotor and dispersing into the molten metal in a vessel. CONSTITUTION: The shaft 1 has a penetrated hole 3 and the rotor 2 is divided into four sections 10 with blades 13. The rotor 2 is inserted into a ladle and rotated and the granular treating agent and the gas are supplied into a manifold 8 in the rotor 2 through the hole 3 of the shaft 1. The molten metal is sucked into the manifold 8 through the opening part at the lower part of the rotor and the flow of the granular treating agent and the gas is pulverized and sufficiently mixed. The produced dispersed material is discharged from the peripheral outlet 12 through the inlet 11 and the section 10 and dispersed into the whole molten metal. The treatment for removing hydrogen or alkaline elements from aluminum (alloy) is efficiently executed.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、溶融金属を処理するための方法と装置とに
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for processing molten metal.

ガスを溶融金属中へ導入して、アルミニウム又はアルミ
ニウム合金から水素を除去したり、又はアルミニウム合
金からアルカリ元素を除去したりするような処理を行う
ため、色々な回転式装置が提案されて来た。
Various rotary devices have been proposed for introducing gas into molten metal to perform processes such as removing hydrogen from aluminum or aluminum alloys, or removing alkali elements from aluminum alloys. .

そのような装置の1つが、ヨーロッパ出願公報0332
292A号に記載されている。その装置は、中空シャフ
ト、そのシャフトに接続された中空ノロ−ターとで作ら
れている。ローターは複数個の羽根を備え、羽根はシャ
フトからローターの周囲に向かって延び、ローターの中
空内部を複数個の区画に分けている。各区画は、シャフ
ト近くにある入口と、ローターの周囲近くにある出口と
を持っている。シャフトの下端はローター内のマニホル
ド内へ開口し、区画の入口はマニホルドの壁内に位置し
ている。この装置が溶融金属内で回転されると、溶融金
属はマニホルド内へ引き込まれ、そこで溶融金属がシャ
フトから出て行くガスの流れを粉砕して、非常に小さな
泡にする。ガスの泡は溶融金属中に分散され、分散物は
マニホルド壁内の入口を通り区画内へ流れ、区画を通っ
て周囲の出口を経由してローターの外へ流れる。こうし
て、ガスは溶融金属の全体内に分散される。
One such device is European Application Publication No. 0332
No. 292A. The device is made of a hollow shaft and a hollow rotor connected to the shaft. The rotor includes a plurality of blades extending from the shaft toward the circumference of the rotor and dividing the hollow interior of the rotor into a plurality of compartments. Each compartment has an inlet near the shaft and an outlet near the periphery of the rotor. The lower end of the shaft opens into a manifold within the rotor, and the inlet of the compartment is located within the wall of the manifold. When the device is rotated in molten metal, the molten metal is drawn into a manifold where it crushes the gas stream exiting the shaft into very small bubbles. The gas bubbles are dispersed in the molten metal and the dispersion flows into the compartment through an inlet in the manifold wall, through the compartment and out of the rotor via peripheral outlets. The gas is thus dispersed throughout the molten metal.

米国特許第4802656号明細書は、アルミニウム溶
湯への合金元素の溶解及びガスの分散のための装置を記
載している。その特許は、その前文の中で公知のガス分
散装置に言及し、その分散装置は溶融金属中における合
金元素の溶解には使用できない装置である、と述べてい
る。その特許に記載されている装置は、ダクトを軸に沿
って貫通させ、且つガス源と駆動モーターとに接続され
た垂直シャフトと、シャフトと同一の軸を持ったロータ
ー又はディスクとから成るものである。ディスクは羽根
を備えており、羽根は平行四辺形の断面を持った直角柱
の母線に沿って延びて、その軸をディスクの中心に通し
ており、ディスクの端はディスクの側壁を支えているシ
リンダーと同軸のシリンダーと上記直角柱との交点から
始まり、直角柱の大きな面は水平方向と最大45度の角
度をなしており、小さな面はディスクの上面と下面の平
面内にそれぞれ位置しており、羽根は少なくとも1個の
オリアイスを備え、オリフィスはチューブ状通路によっ
てシャフト内のダクトに接続されている。使用時には、
ディスクが溶融金属の洛中に浸漬されて回転され、ガス
がシャフトのダクト内へ導入される。浴の上方に位置し
ているホッパーから、シャフトに近接している溶融金属
中へ合金用添加剤が供給される。
US Pat. No. 4,802,656 describes an apparatus for dissolving alloying elements and dispersing gases into molten aluminum. The patent refers in its preamble to a known gas dispersion device and states that the dispersion device is a device that cannot be used for dissolving alloying elements in molten metal. The device described in that patent consists of a vertical shaft passing axially through a duct and connected to a gas source and a drive motor, and a rotor or disk having the same axis as the shaft. be. The disk is equipped with vanes that extend along the generatrix of a right prism with a parallelogram cross-section, the axis of which passes through the center of the disk, and the edges of the disk support the side walls of the disk. Starting from the intersection of the cylinder and the coaxial cylinder and the above-mentioned right prism, the large face of the right prism makes an angle of up to 45 degrees with the horizontal direction, and the small face is located in the plane of the top and bottom surfaces of the disk, respectively. The vane includes at least one orifice connected to a duct in the shaft by a tubular passage. When using,
The disk is immersed in the molten metal and rotated, and gas is introduced into the duct of the shaft. A hopper located above the bath feeds alloying additives into the molten metal adjacent to the shaft.

驚ろくべきことに、ヨーロッパ特許公開筒033229
2Aに記載された装置に類似した回転装置が、シャフト
を通ってローター内へ進むガスの流れの中へ処理剤粒子
を混合させることによって、 溶融金属を固体処理剤で
処理するのに、使用できることが判明した。
Surprisingly, European patent publication number 033229
A rotating device similar to the device described in 2A can be used to treat molten metal with a solid treatment agent by mixing the treatment agent particles into a gas flow that passes through a shaft and into a rotor. There was found.

この発明によると、溶融金属を粒子状処理剤とガスとで
処理する方法が提供されるが、その方法は、排出端を持
った中空シャフトと、シャフトに付設された中空ロータ
ーとから成る自転装置を提供し、ローターは複数個の羽
根を持ち、各羽根はシャフト又はシャフトに近い位置か
らローターの周囲に向かって延び、ローターの中空内部
が複数個の区画に分けられ、各区画はシャフト近くに入
口と、ローターの周囲近くに出口とを持ち、ローターは
粒子状処理剤とガスとをシャフトの排出端から区画へ通
過させるための機構を持っており、回転装置を容器内の
溶融金属中に浸漬し、装置を回転させて溶融金属を入口
から区画に入れ、溶融金属用の粒子状処理剤とガスとを
シャフトに供給し、粒子状処理剤とガスとがシャフトの
排出端から区画内に現れて区画内へ入り、ローター内で
溶融金属と混合され、ローターから現れるときに、容器
内に入れられた溶融金属中に分散されるようにすること
を特徴とするものである。
According to the present invention, a method for treating molten metal with a particulate treatment agent and a gas is provided, which method comprises a rotating device comprising a hollow shaft having a discharge end and a hollow rotor attached to the shaft. the rotor has a plurality of vanes, each vane extending from or near the shaft toward the periphery of the rotor, the hollow interior of the rotor being divided into a plurality of compartments, each compartment being adjacent to the shaft. The rotor has an inlet and an outlet near the periphery of the rotor, the rotor having a mechanism for passing the particulate treatment agent and gas from the discharge end of the shaft into the compartment, and having a rotating device into the molten metal in the vessel. immersion, rotating the device to introduce molten metal into the compartment through the inlet, supplying a particulate treatment agent for the molten metal and gas to the shaft, and supplying the particulate treatment agent and gas into the compartment from the discharge end of the shaft. It is characterized in that it emerges, enters a compartment, mixes with the molten metal in the rotor, and, as it emerges from the rotor, becomes dispersed in the molten metal contained in the container.

この発明のさらに別の特徴によると、粒子状処理剤とガ
スとで溶融金属を処理する装置が提供されるが、その装
置は、容器と、その容器に入れられた溶融金属内に粒子
状処理剤とガスとを分散させるための回転装置と、その
回転装置に粒子状処理剤とガスとを供給するための機構
とから成り、その中では回転装置は排出端を持った中空
シャフトと、シャフトに付設された中空ローターとから
成り、ローターは複数個の羽根を持ち、各羽根はシャフ
ト又はシャフトに近い位置からローターの周囲に向かっ
て延びており、ローターの中空内部は複数個の区画に分
けられ、各区画はシャフト近くに入口を持ち、ローター
の周囲近くに出口を持ち、ローターは、粒子状処理剤と
ガスとを中空シャフトの排出端から区画へ通すための機
構を持つていることを特徴とするものである。
According to yet another feature of the invention, an apparatus for treating molten metal with a particulate treatment agent and a gas is provided, the apparatus comprising: a container; and a particulate treatment within the molten metal contained in the container. It consists of a rotating device for dispersing the agent and gas, and a mechanism for supplying the particulate treatment agent and gas to the rotating device, in which the rotating device has a hollow shaft with a discharge end and a shaft. The rotor has a plurality of blades, each blade extending from the shaft or a position close to the shaft toward the circumference of the rotor, and the hollow interior of the rotor is divided into a plurality of compartments. wherein each compartment has an inlet near the shaft and an outlet near the periphery of the rotor, the rotor having a mechanism for passing the particulate treatment agent and gas from the discharge end of the hollow shaft to the compartments; This is a characteristic feature.

好ましい具体例では、回転装置は、ヨーロッパ特許出願
公開第0332292A公報に記載されているようなも
のであって、マニホルドと、マニホルドの壁にある区画
の入口とを持ったローターと、下端がマニホルド内へ開
いているシャフトとを持つものであってもよい。
In a preferred embodiment, the rotating device is as described in European Patent Application Publication No. 0332292A, comprising a rotor having a manifold, an inlet of a compartment in the wall of the manifold, and a rotor having a lower end in the manifold. It may also have a shaft that opens into the shaft.

回転装置のローターは、シャフトとは別に作られてシャ
フトに付設されていてもよく、またはローターはシャフ
トと一体に作られていてもよい。
The rotor of the rotating device may be made separately from and attached to the shaft, or the rotor may be made integrally with the shaft.

ローターは、装置の回転時に、溶融金属内での抵抗を減
らすために、またローターの全重量をできるだけ小さく
するために、横断面が円形であることが好ましい。
The rotor is preferably circular in cross-section in order to reduce resistance in the molten metal when the device rotates and to keep the overall weight of the rotor as low as possible.

ローターは、2個又はそれ以上の羽根を持ち、従って2
個又はそれ以上の区画を持っていてもよい。少なくとも
3個の羽根、従って少なくとも3個の区画が好ましく、
4個が実際に好都合な数であることがわかった。羽根が
シャフトからローターの周囲へ延びているが、その羽根
はシャフトに付加されてもよく、又はシャフトと一体に
作られてもよい。羽根は、シャフトに対して半径方向に
、又は接線方向に延びていてもよい。
A rotor has two or more blades, thus two
It may have one or more compartments. Preferably at least 3 vanes and therefore at least 3 sections;
Four was found to be a convenient number in practice. Although vanes extend from the shaft around the rotor, the vanes may be added to the shaft or may be made integral with the shaft. The vanes may extend radially or tangentially to the shaft.

使用時には、シャフトは、駆動シャフトにより、又はシ
ャフトの上端で直接に、又はシャフトの下端でローター
の下部により、駆動機構に接続される。
In use, the shaft is connected to the drive mechanism by a drive shaft, or directly at the upper end of the shaft, or by the lower part of the rotor at the lower end of the shaft.

回転装置が、ヨーロッパ特許出願公開第0332292
A号公報に記載されているようなタイプのものである場
合には、その装置が溶融金属内で回転する時、溶融金属
がローターのマニホルド内へ引き込まれ、従ってマニホ
ルド内で金属がシャフトの出口から出る粒子状処理剤と
ガスとの流れを粉砕する。非常に小さな泡状のガスと粒
子状処理剤とは、溶融金属とよく混合され、生成された
分散物がマニホルド壁内の入口を通って区画内へ流れ込
み、また周囲の出口を通って流れ出て、溶融金属の全体
中に分散される。
The rotating device is disclosed in European Patent Application No. 0332292
When the device is of the type described in Publication A, when the device rotates in molten metal, the molten metal is drawn into the manifold of the rotor, so that the metal is drawn into the manifold at the outlet of the shaft. pulverizing the flow of particulate treatment agent and gas emanating from the Very small bubbles of gas and particulate treatment agent mix well with the molten metal and the resulting dispersion flows into the compartment through inlets in the manifold wall and out through peripheral outlets. , dispersed throughout the molten metal.

ローターから溶融金属本体中へ出る溶融金属とガス/粒
子状処理剤混合物との流れ模様は、ローター内部の形状
寸法によって定まる。実際には、できるだけ容器の底近
くに回転装置を設けて、溶融金属、ガス並びに粒子状処
理剤をローターから実質的に水平方向に出すのが好まし
い。これは、例えばローターの下端の上面の端又は全体
を水平にし、場合によってはローターの上端の下面の端
を水平にすることによって達成することができる。
The flow pattern of the molten metal and gas/particulate treatment agent mixture exiting the rotor into the molten metal body is determined by the rotor's internal geometry. In practice, it is preferred to locate the rotating device as close to the bottom of the vessel as possible so that the molten metal, gas, and particulate treatment agent exit the rotor in a substantially horizontal direction. This can be achieved, for example, by leveling the edge or the whole of the upper surface of the lower end of the rotor, and possibly by leveling the edge of the lower surface of the upper end of the rotor.

この発明に係る装置の回転装置は、溶融金属中に粒子状
処理剤とガスとを分散させるのに有効な機構、またそれ
らを溶融金属の大きな本体中に分配するのに有効な機構
を提供している。
The rotating device of the apparatus according to the invention provides an effective mechanism for dispersing the particulate treatment agent and gas in the molten metal and for distributing them into a large body of molten metal. ing.

回転装置は、溶融金属に対して不活性な黒鉛、炭化珪素
又はセ、ラミック材料で作ることができる。
The rotating device can be made of graphite, silicon carbide or ceramic materials that are inert to molten metal.

この発明の方法を実施するのに用いられる容器は、例え
ばバッチ方法で溶融金属の処理に用いられる取鍋であっ
てもよく、又は容器は、例えばヨーロッパ特許第018
3402に記載されているような、連続方法によって溶
融金属を処理するような、特別な構造のものであっても
よい。
The vessel used to carry out the method of the invention may be, for example, a ladle used for processing molten metal in a batch process, or the vessel may be, for example,
It may also be of special construction, such as that described in US Pat.

回転装置に粒子状処理剤とガスとを供給するのに用いら
れる機構は、使用されている粒子状材料の粒子の大きさ
によって異なる。
The mechanism used to supply the particulate treatment agent and gas to the rotating device will vary depending on the particle size of the particulate material being used.

1fl又はそれ以下のオーダーの比較的微細な粒子に対
しては、ガス注入ノズルを備えたホッパーを用いること
ができる。しかし、そのような粒子に対して好ましい機
構は、粒子状処理剤をガスによって流動化して分散物を
作る装置であって、それを回転装置のシャフトの中ぐり
孔にパイプで接続するのである。
For relatively fine particles on the order of 1 fl or less, a hopper with a gas injection nozzle can be used. However, the preferred mechanism for such particles is a device that fluidizes the particulate treatment agent with a gas to form a dispersion, which is connected by pipe to a borehole in the shaft of a rotating device.

そのような装置は、粒子状処理剤を入れるための閉鎖で
きる入口を上端に持ち、下端近くにアルゴン又は窒素の
ようなガスを導入するための−1次入口、例えば粒子状
処理剤を流動化するために、ガスを噴出させるような複
数個の噴出口を持ち、またこの装置と回転装置とを接続
しているパイプ内へ分散物が進む時に通過するバルブを
下端に持った容器から成るものである。この装置は、さ
らに、分散物中の粒子状処理剤の濃度を減らすために、
分散物中に導入されるガスの二次的入口と、過剰のガス
が容器から出るのに通り、かつこの装置と回転装置とを
接続しているバイブに接続されている出口とを持ってい
てもよい。粒子状処理剤の流出速度は、二次的入口を通
過するガスの流出割合によって制御することもでき、デ
ツキ上の重量計の上に容器を設けることによって制御す
ることができる。
Such devices have a closable inlet at the upper end for entering the particulate treatment agent and a primary inlet near the lower end for introducing a gas such as argon or nitrogen, e.g. to fluidize the particulate treatment agent. consisting of a container with multiple spouts for spouting gas and a valve at the lower end through which the dispersion passes as it passes into the pipe connecting this device and the rotating device. It is. The device further includes: to reduce the concentration of particulate treatment agent in the dispersion;
It has a secondary inlet for the gas introduced into the dispersion and an outlet through which excess gas exits the container and is connected to a vibrator connecting the device to the rotating device. Good too. The rate of exit of the particulate treatment agent can also be controlled by the exit rate of gas through the secondary inlet, which can be controlled by providing a container above the scale on the deck.

粒子状処理剤は、1fl以下の大きさの粒子から成るの
が好ましく、0.151aIから0.8 Bまでの大き
さの粒子から成るのがさらに好ましい。
Preferably, the particulate treatment agent consists of particles with a size of 1 fl or less, and more preferably with a size of 0.151aI to 0.8B.

粒子の長さ対幅の比は、2.0対1以下であることが好
ましく、1対lから175対1までの範囲にあることが
さらに好ましい。望ましい形と大きさを持った粒子は、
処理剤をタブレットに成形し、そのタブレットを粉砕し
て作ることができる。
Preferably, the length to width ratio of the particles is less than or equal to 2.0:1, and more preferably ranges from 1:1 to 175:1. Particles with the desired shape and size are
It can be made by forming the processing agent into tablets and crushing the tablets.

成るタイプの処理剤、例えばアルミニウム及びその合金
を微細化するのに用いられるいわゆるマスター合金のよ
うな合金用処理剤では、上述の形状と大きさの粒子を製
造することが、困難で不便である。従って、5fl以上
の大きさ、さらに好ましくは6−10 mのオーダーの
、小滴形状をしたより大きな粒子の形をした処理剤を用
いることが望ましい。
It is difficult and inconvenient to produce particles of the above-mentioned shape and size with processing agents of the type described above, such as the so-called master alloys used to refine aluminum and its alloys. . Therefore, it is desirable to use treatment agents in the form of larger particles in the form of droplets, on the order of 5 fl or more, more preferably on the order of 6-10 m.

これらの比較的大きな粒子を回転装置に導入するのに用
いられる機構は、回転装置のシャフトの中ぐり孔に接続
された特別構造のホッパーであることが好ましい。
The mechanism used to introduce these relatively large particles into the rotating device is preferably a specially constructed hopper connected to a borehole in the shaft of the rotating device.

好ましくは逆円錐状をした回転装置上に付設されたホッ
パーは、処理剤粒子用の閉鎖可能な入口を俯えた密封上
面を持ち、その下部にチューブと連通ずる孔を持ち、チ
ューブはガスを導入するための1個又は2個以上の孔を
持ち、回転装置のシャフトの中ぐり孔内に設けられてい
る。ホッパーの@壁は、その下部近くに、周囲方向に離
れ位置する少なくとも一列の孔を持ち、各孔は、側壁を
貫通してホッパー内へ突出する摺動部材を備え、摺動部
材はホッパーの外がわに設けられた圧縮空気シリンダー
のような装置に接続されて、摺動部材をホッパーの縦軸
に近づき又はそれから遠ざがる方向に摺動させる。ホッ
パーは、その周囲方向に離れて位置する2列又はそれ以
上の孔と摺動部材とを持ち、その孔と摺動部材とは、そ
のうちの1列の孔と摺動部材とが、他の列の孔と摺動部
材の上方にあって且つ中間にあるように設けられるのが
好ましい。各列は3個の孔と摺動部材から成るのが好ま
しい。使用の際には、各列の摺動部材が次々と作動して
、各摺動部材の上及び下方にある空間を交互に開き又は
閉じるように、摺動部材は作動するのが好ましい。その
結果、摺動部材は、処理剤の大粒子を加速して粒子が常
に回転装置に一様に入ることとなる。摺動部材を作動さ
せる頻度は、使用されている粒子の大きさと密度によっ
て変えることができる。
The hopper, mounted on a rotating device, preferably having the shape of an inverted cone, has a sealed top surface overlooking a closable inlet for the treatment agent particles, and has a hole in its lower part communicating with a tube, which introduces the gas. It has one or more holes for the rotation and is provided in the bore of the shaft of the rotating device. The hopper @wall has at least one row of circumferentially spaced holes near its bottom, each hole having a sliding member projecting through the side wall and into the hopper, the sliding member being a part of the hopper. It is connected to a device such as a compressed air cylinder mounted on the outside to slide the sliding member towards or away from the longitudinal axis of the hopper. The hopper has two or more rows of holes and sliding members located apart in the circumferential direction, and the holes and sliding members of one row of the holes and the sliding member of the other Preferably, it is located above and intermediate the row of holes and the sliding member. Preferably, each row consists of three holes and a sliding member. In use, the slide members are preferably actuated such that each row of slide members is actuated one after the other to alternately open or close the spaces above and below each slide member. As a result, the sliding member accelerates the large particles of processing agent so that the particles always uniformly enter the rotating device. The frequency with which the sliding member is actuated can vary depending on the size and density of the particles used.

好ましい具体例では、ホッパーの下端に接続されたチュ
ーブが、ホッパーの下端にある下部ブロックを通って、
回転装置のシャフトの中ぐり孔内に達している。ブロッ
クは、複数個のダクトを持ち、そのダクトは回転装置に
向かって下方に傾いているのが好ましく、またダクトは
チューブ壁の孔によってチューブの内部と連通している
。使用時には、ダクトを通してチューブ内にガスが圧入
され、ガスの作用は正圧を発生させて、回転装置のp−
ター内に溶融金属が入るのを防ぎ、処理剤の粒子が常に
ガスゴケット内へ落下するのを確実にするのである。
In a preferred embodiment, a tube connected to the lower end of the hopper passes through a lower block at the lower end of the hopper.
It reaches into the borehole of the shaft of the rotating device. The block has a plurality of ducts which are preferably inclined downwardly towards the rotating device and which communicate with the interior of the tube by holes in the tube wall. In use, gas is forced into the tube through the duct, and the action of the gas generates a positive pressure that increases the p-
This prevents molten metal from entering the gas gocket and ensures that processing agent particles always fall into the gas gocket.

また、装置は、ホッパーからチューブ外の空間で回転装
置のシャフト内へガスが流れるのを導入し制御するため
の機構を備え、また直接か又は駆動シャフトを介して、
回転装置のシャフトを駆動させるために、ファンベルト
によって動かされる歯車のような機構をも備えている。
The device also includes a mechanism for introducing and controlling the flow of gas from the hopper into the shaft of the rotating device in the space outside the tube, and either directly or via a drive shaft.
It also includes a gear-like mechanism driven by a fan belt to drive the shaft of the rotating device.

回転装置が溶融金属内で回転すると、金属はローターに
よって吸い上げられ、処理剤の粒子とガスとがローター
内で金属と混合される。
As the rotating device rotates through the molten metal, the metal is sucked up by the rotor and treatment agent particles and gas are mixed with the metal within the rotor.

この発明に係る方法と装置とは、各種の溶融金属を粒子
状処理剤で処理するのに用いられ、例えば、アルミニウ
ムとその合金、マグネシウムとその合金、銅とその合金
、鉄又はスチールのような鉄系金属を処理するのに用い
られる。
The method and apparatus according to the invention are used to treat various molten metals with a particulate treatment agent, such as aluminum and its alloys, magnesium and its alloys, copper and its alloys, iron or steel. Used to process ferrous metals.

粒子状処理剤とともに用いられるガスは、不活性なもの
であってもよいが、また処理されている金属と反応する
ものであってもよい。使用できるガスの例は、塩素、ア
ルゴン及び窒素である。
The gas used with the particulate treatment agent may be inert or may be reactive with the metal being treated. Examples of gases that can be used are chlorine, argon and nitrogen.

粒子状で用いることのできる処理剤の例は、アルミニウ
ム又はアルミニウム合金処理用のアルカリ金属塩化物の
混合物、及びアルカリ金属弗化物の単−物又は混合物の
ような溶融化剤(fluxingagents) 、硼
弗化カリウムと弗化カリウムチタニウム塩との混合物、
又はアルミニウムとその合金の結晶粒構造を微細化する
ための合金のような微細化剤、鉄系又は非鉄系金属用の
合金添加側、石灰とカルシウムカーバイドとの混合物、
又は鉄を脱硫するだめのマグネシウム、又はスチールを
脱硫するためのカルシウムシリサイドのような脱硫剤、
球状黒鉛鉄又はバミキュラー黒鉛鉄を作るための組成物
のような、鋳鉄内で黒鉛の構造を変化させるための組成
物を含んでいる。
Examples of treatment agents that can be used in particulate form are fluxing agents such as mixtures of alkali metal chlorides for aluminum or aluminum alloy treatment, and single or mixtures of alkali metal fluorides, borium fluorides, etc. a mixture of potassium chloride and potassium fluoride titanium salt;
or refining agents such as alloys for refining the grain structure of aluminum and its alloys, alloy additives for ferrous or non-ferrous metals, mixtures of lime and calcium carbide,
or desulfurizing agents such as magnesium for desulfurizing iron, or calcium silicide for desulfurizing steel;
Includes compositions for changing the structure of graphite within cast iron, such as compositions for making spheroidal graphite iron or vermicular graphite iron.

この方法と装置とは、アルミニウム又はアルミニウム合
金に微細化剤又は改良剤を加えるのにとくに有用であり
、他の方法では普通段に立たない材料を処理剤として使
用できるようにする0例えば、ストロンチウム金属は、
粒子状に粉砕されたものが、−IIに用いられているス
トロンチウム含を合金の代わりに調整剤として用いるこ
とができ、また一般に用いられているもの、例えば15
重量%のチタニウムと2重量%の硼素とを含む合金が、
微細化剤として用いることができる。
The method and apparatus are particularly useful for adding refiners or modifiers to aluminum or aluminum alloys, allowing otherwise unremarkable materials to be used as treatment agents, such as strontium. The metal is
The pulverized particles can be used as a modifier in place of the strontium-containing alloy used in -II, and the commonly used ones, such as 15
An alloy containing % titanium and 2% boron by weight is
It can be used as a refiner.

ローターの大きさ、ローターの速度及びガス流速は、普
通ヨーロッパ特許公報第0332292Aに記載されて
いる通りであり、粒子状処理剤の流速は、処理されるべ
き金属が入れられている容器の大きさによって異なるが
、通常1分間に約0.5−から2kgである。
The rotor size, rotor speed and gas flow rate are generally as described in European Patent Publication No. 0332292A, and the flow rate of the particulate treatment agent is determined by the size of the container containing the metal to be treated. Depending on the situation, it is usually about 0.5 to 2 kg per minute.

この発明を添付図面を参照しながら実施例によって具体
的に説明するが、その場合、第1図は、この発明に係る
方法と装置とに用いられる回転装置用のローターの底面
図である。第2図は、シャフトと組み合わされた第1図
のローグーの垂直断面図である。第3図は、ガスと比較
的小さな処理剤粒子とで溶融金属を処理するための、こ
の発明に係る装置の模型図である。第4図は、ガスと比
較的大きな処理剤粒子とを溶融金属内に導入するための
、この発明に係る装置の一部の模型的な垂直断面図であ
る。
The present invention will be explained in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings, in which FIG. 1 is a bottom view of a rotor for a rotating device used in the method and apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the rogue of FIG. 1 in combination with a shaft; FIG. 3 is a schematic diagram of an apparatus according to the invention for treating molten metal with gas and relatively small treatment agent particles. FIG. 4 is a schematic vertical sectional view of a portion of an apparatus according to the invention for introducing gas and relatively large treatment agent particles into molten metal.

第1図と第2図とを参照すると、粒子状処理剤のガス内
分散物で溶融金属を処理するための回転装置は、シャフ
ト1とローター2とから成るものである。シャフト1は
貫通する中ぐり孔3を持ち、内がわにねじが付されて、
外がねねじを持ったチェーブ状連結片4の長さ方向の一
部を受は入れている。ローター2は円形の上面5を持っ
たほぼ円板状又は皿状体から成り、上面5から下側にあ
る円形の壁6が延びている。上面5の中心は内がわにね
じを付されたソケット7を含んで、連結片4の下部のね
じの付された部分を受は入れている。
Referring to FIGS. 1 and 2, a rotating device for treating molten metal with a dispersion of particulate treatment agent in a gas consists of a shaft 1 and a rotor 2. FIG. The shaft 1 has a bored hole 3 passing through it, and a screw is attached on the inside.
The receiver accommodates a part of the lengthwise direction of the tube-shaped connecting piece 4 which has a thread on the outside. The rotor 2 consists of a generally disc-shaped or dish-shaped body with a circular upper surface 5 from which an underlying circular wall 6 extends. The center of the top surface 5 includes an internally threaded socket 7 for receiving the lower threaded portion of the connecting piece 4.

ソケット7の下の部分は開いていてマニホルド室8を形
成しており、連結片4は中ぐり孔9を備え、中ぐり孔9
の直径はシャフトの中ぐり孔3の直径と同じであり、中
ぐり孔9はマニホルド8内に開口している。壁6は4個
の区画10を含んでおり、区画10は壁6Aの内部から
壁6Bの外側へ延びており、壁6Bはロータ一本体の縁
を形成している。各区画10は、壁6A内に入口孔11
を持ち、またローグーの縁に長い細孔12の形をした出
口を持っている。隣接する区画10は、羽根13によっ
て分けられている。璧6はマニホルド室8の壁を形成し
ている。シャフト1は中空の駆動シャフト(図示せず)
の下端に接続され、駆動シャフトの上端は電動機(図示
せず)のような駆動装置に連結され、中ぐり孔3の中空
の駆動シャフトによりガスと粒子状処理剤とのB(図示
せず)に連結されている。
The lower part of the socket 7 is open and forms a manifold chamber 8 , and the connecting piece 4 is provided with a boring hole 9 .
has the same diameter as the diameter of the shaft bore 3, which opens into the manifold 8. Wall 6 includes four compartments 10 extending from the interior of wall 6A to the exterior of wall 6B, which forms the edge of the rotor body. Each compartment 10 has an inlet hole 11 in the wall 6A.
It also has an outlet in the form of a long pore 12 at the edge of the rogue. Adjacent compartments 10 are separated by vanes 13. The wall 6 forms the wall of the manifold chamber 8. Shaft 1 is a hollow drive shaft (not shown)
The upper end of the drive shaft is connected to a drive device such as an electric motor (not shown), and the hollow drive shaft of the borehole 3 allows the gas and the particulate treatment agent to be connected to the B (not shown). is connected to.

使用時には、回転装置は取鍋その他の溶融金属を収容す
る容器内に入れられる。装置が回転されると、粒子状処
理剤とガスとがシャフト1の中ぐり孔3を通って降下し
、マニホルド8の上端にある中ぐり孔9から出てくる。
In use, the rotating device is placed within a ladle or other container containing molten metal. When the apparatus is rotated, the particulate treatment agent and gas descend through the borehole 3 in the shaft 1 and exit through the borehole 9 in the upper end of the manifold 8.

装置が回転するにつれて、溶融金属が下方の開口を経て
マニホルド8内に引き込まれ、マニホルド8内で金属が
シャフト1から出て行く粒子状処理剤とガスとの流れを
粉砕し、非常に小さなガス泡と処理剤粒子とが溶融金属
とよく混合される。生成される分散物は、入口11を経
て区i!10内へ流入し、区画10を経て、周囲出口1
2から外へ出て、溶融金属全体中に分散される。
As the apparatus rotates, the molten metal is drawn through the lower opening into the manifold 8, where it breaks up the stream of particulate treatment agent and gas exiting the shaft 1, causing very small gas The foam and treatment agent particles are well mixed with the molten metal. The generated dispersion passes through the inlet 11 to the i! 10 and through the compartment 10 to the peripheral outlet 1
2 and dispersed throughout the molten metal.

第3図を参照すると、粒子状処理剤をガス中に分散させ
た物で溶融金属を処理するための装置は、取鍋21、回
転装置22及び粒子状処理剤をガス中に分散させた物を
作り提供するための装置23とから成るものである。
Referring to FIG. 3, the apparatus for treating molten metal with a particulate treatment agent dispersed in gas includes a ladle 21, a rotating device 22, and a particulate treatment agent dispersed in gas. It consists of a device 23 for making and providing.

装置23は、粒子状処理剤を入れるために、上端に閉じ
ることのできる入口25を備えるとともに、アルゴン又
は窒素のようなガスを通すバルブ26と一次人口27と
を下端に備えた、加圧容器24から成るものである。複
数個の噴出口28が、容器24の外側に下端の内面に近
接して配置されている。ガスの二次入口はバイブ29か
ら成り、容器25はその上端近(に出口30を持ってい
る。
The device 23 is a pressurized vessel with a closable inlet 25 at the top end and a primary port 27 and a valve 26 for passing a gas such as argon or nitrogen at the bottom end for entering the particulate treatment agent. It consists of 24 parts. A plurality of spouts 28 are disposed on the outside of the container 24 adjacent to the inner surface of the lower end. The secondary gas inlet consists of a vibrator 29, and the container 25 has an outlet 30 near its upper end.

バイブ26と出口30は、ともにバイブ31と32とに
よってバイブ33に接続され、バイブ33は代わりに回
転装置22に接続されている。容器24は台35上の重
量計34上に設置されている。
Both the vibrator 26 and the outlet 30 are connected to a vibrator 33 by means of vibrators 31 and 32, which in turn is connected to the rotating device 22. The container 24 is placed on a weight scale 34 on a stand 35.

回転装置22は、中空シャフト36とローター37とか
ら成り、それらは例えば、第1図と第2図とに示したタ
イプのものであってもよい、中空シャフト36の上端は
、スナップロックシステム38によって中空の駆動シャ
フト39の下端に接続され、シャフト39の内径はバイ
ブ33の内径に対応するものとなっている。駆動シャフ
ト39は、ハウジング41内に収容されて電動機40に
よって駆動される0回転装置22、駆動シャフト39及
び電動機ハウジング41は、レバーシステム42によっ
て持ち上げられ、チェイン又はスクリュ駆動シリンダー
43によって取鍋21内に降下されるが、これらのすべ
ては移動できる台44上に設置されている0回転装置2
2が溶融金属中で回転するとき、渦が発生するのを防ぐ
ために、緩衝板45がシャフト36に平行なハウジング
41の下端に固定される。三通路式回転バルブ46が、
バイブ33と駆動シャフト39ともう1つのバイブ47
とを接続し、バイブ47はガス源に接続されて、装置を
脱ガス用のみに使用することができるようにしている。
The rotating device 22 consists of a hollow shaft 36 and a rotor 37, which may for example be of the type shown in FIGS. is connected to the lower end of a hollow drive shaft 39, and the inner diameter of the shaft 39 corresponds to the inner diameter of the vibrator 33. The drive shaft 39 is housed in a housing 41 and driven by an electric motor 40 , the zero rotation device 22 , the drive shaft 39 and the electric motor housing 41 are lifted by a lever system 42 and moved into the ladle 21 by a chain or screw drive cylinder 43 . All of these are lowered by the zero rotation device 2 installed on a movable platform 44.
A buffer plate 45 is fixed to the lower end of the housing 41 parallel to the shaft 36 to prevent vortices from forming when the housing 2 rotates in molten metal. The three-passage rotary valve 46 is
Vibrator 33, drive shaft 39, and another vibrator 47
and the vibrator 47 is connected to a gas source so that the device can be used only for degassing.

使用時には、回転装置が溶融金属48、例えば取鍋21
に入れられた溶融アルミニウム合金内に降下され、回転
されて溶融金属がローター37によって吸い上げられる
0粒子状処理剤は、入口25を通って加圧された容器2
4内に導入され、入口は閉じられる0図示していない源
から来る窒素又はアルゴンのようなガスが、入口27か
ら容器24内に導入され、粒子状処理剤を流動化するた
めに噴出口28から噴出し、追加ガスがまた入口バイブ
29から容器24内に導入される。過剰のガスが出口3
0から容器24を出て、バイブ32を通ってバイブ33
に入り、粒子状処理剤の流動化された分散物と一緒にな
り、バルブ26とバイブ31とを通ってバイブ33に入
る。その後、分散物はバルブ46、駆動シャフト39、
回転装置のシャフト36内を流れてローター37に入り
、そこでローター37に押し上げられている溶融金属と
混合される。
In use, the rotating device rotates the molten metal 48, such as the ladle 21.
The particulate treatment agent is lowered into the molten aluminum alloy placed in the container 2 and rotated so that the molten metal is sucked up by the rotor 37 through the inlet 25 into the pressurized container 2.
A gas such as nitrogen or argon, coming from a source not shown, is introduced into the vessel 24 through the inlet 27 and through the spout 28 to fluidize the particulate treatment agent. Additional gas is also introduced into the container 24 from the inlet vibe 29 . Excess gas exits exit 3
0, exits the container 24, passes through the vibrator 32, and enters the vibrator 33.
together with the fluidized dispersion of particulate treatment agent, passes through the valve 26 and the vibrator 31 and enters the vibrator 33. Thereafter, the dispersion is transferred to the valve 46, the drive shaft 39,
It flows through the shaft 36 of the rotating device and into the rotor 37 where it mixes with the molten metal being forced up into the rotor 37.

第4図を参照すると、処理剤の比較的大きな粒子(即ち
1m以上)を回転装置内に導入するためのホッパー51
は、粒子をホッパー51に添加するため、閉じることの
できる入口53を持った密封上面52と、下端55に孔
54を持っている。
Referring to FIG. 4, a hopper 51 for introducing relatively large particles (i.e. 1 m or more) of processing agent into the rotating device.
has a sealed top surface 52 with a closable inlet 53 and a hole 54 at the bottom end 55 for adding particles to the hopper 51.

ホッパー51は、下端55の近くに2列の3個から成る
摺動部材56.57を持っており、摺動部材は側壁5日
に設けられた孔を通り、シリンダー59.60内の圧縮
空気によって駆動される。各列中の摺動部材56.57
は、ホッパー51の周囲に等しい距離をおいて位置して
おり、摺動部材56°は摺動部材57の上方にあって且
つその間に位置している。ホッパー51の下端55にあ
る孔54はチューブ61に接続され、チューブ61は駆
動シャフト63の中ぐり孔62内で下方に延びている。
The hopper 51 has, near its lower end 55, two rows of three sliding members 56.57, which pass through holes in the side wall 55 and carry compressed air in the cylinder 59.60. driven by. Sliding members 56.57 in each row
are located at equal distances around the hopper 51, and the sliding member 56° is located above and between the sliding member 57. A hole 54 in the lower end 55 of the hopper 51 is connected to a tube 61 that extends downwardly within a bore 62 of the drive shaft 63.

チューブ61は、ホッパー51の下方に付設されたブロ
ック64を通り、ブロック64は複数個のダクト65を
持ち、ダクト65は孔66を通ってチューブ61の内部
に連通している。ブロック64は、三通路を密閉したバ
ルブ67に接続され、バルブ67はシャフト63用のベ
アリングとワッシャ68とを含んでおり、シャフト63
の中ぐり孔62内へガスを入れるための孔69を持って
いる。WA動シャフト63は、(図示していない)ファ
ンベルトによって(図示していない)電動機に接続され
た歯車70によって駆動され、下端で、例えば第1図及
び第2図に示したような回転装置の(図示していない)
シャフトに接続される。
The tube 61 passes through a block 64 attached below the hopper 51, and the block 64 has a plurality of ducts 65, which communicate with the inside of the tube 61 through holes 66. The block 64 is connected to a three-passage sealed valve 67, which includes a bearing and washer 68 for the shaft 63.
It has a hole 69 for introducing gas into the bore hole 62 of the cylinder. The WA drive shaft 63 is driven by a gear 70 connected to an electric motor (not shown) by a fan belt (not shown), and at its lower end a rotating device such as that shown in FIGS. 1 and 2, for example. (not shown)
connected to the shaft.

使用時には、回転装置は容器に入れられた溶融金属中に
降下され、ホッパー51、ブロック64、三方回転バル
ブ67及び歯車は、(図示していない)フレーム上に設
置された支持物71によって容器の上面上に支持される
。処理剤粒子は、入口53を経由してホッパー51内に
導入され、入口53は密封される0図示していない源か
ら来るガスが、ブロック64内のダクト65を通ってチ
ューブ61に入れられる。摺動部材56.57が、交互
に動かされて前後に移動し、ホッパー51の垂直軸に近
づき又は垂直軸から遠ざかり、その結果ホッパー51内
の粒子を加速し、粒子をチューブ61内に1個ずつ落下
させる。図示していない源からのガスは、バルブ67内
の孔69を通って、駆動シャフト63の中ぐり孔62内
へ通される。
In use, the rotary device is lowered into the molten metal contained in the vessel, and the hopper 51, block 64, three-way rotary valve 67 and gear are connected to the vessel by supports 71 mounted on the frame (not shown). supported on the top surface. The processing agent particles are introduced into the hopper 51 via an inlet 53 which is sealed. Gas coming from a source not shown is admitted into the tube 61 through a duct 65 in a block 64. The sliding members 56 , 57 are moved alternately back and forth toward and away from the vertical axis of the hopper 51 , thereby accelerating the particles in the hopper 51 and moving the particles one by one into the tube 61 . Let it fall one by one. Gas from a source not shown is passed through bore 69 in valve 67 and into bore 62 of drive shaft 63 .

電動機に電気を入れると、回転装置が歯車70によって
回転され、溶融金属がローターによって吸い上げられ、
駆動シャフト63とチューブ61とからローターに入っ
てくるガス及び処理剤粒子と混合される。
When electricity is applied to the electric motor, the rotating device is rotated by the gear 70, and the molten metal is sucked up by the rotor.
It mixes with the gas and treatment agent particles entering the rotor from drive shaft 63 and tube 61.

次の実施例は、この発明を具体的に説明するのに役立つ
ものである。
The following examples serve to illustrate the invention.

実施例1 第3図に示したものと同様な装置であるが、ただ取鍋に
よって支持された回転装置用補助具が余分に付加された
装置を、10%マグネシウムが含まれたアルミニウムー
シリコン合金を改良するのに用いた。使用されたロータ
ーは、第1図と第2図とに示したタイプのものである。
Example 1 A device similar to that shown in FIG. 3, but with the addition of an extra rotating device supported by a ladle, was constructed using an aluminum-silicon alloy containing 10% magnesium. It was used to improve the The rotor used was of the type shown in FIGS. 1 and 2.

使用された改良処理剤は、炭酸ナトリウムとマグネシウ
ムとを、何れも約50%含んだ成形ダブレフトを粉砕し
て作られた、1薗以下の大きさの粒子であった。
The improved treatment agent used was particles of 1 yen or less in size made by crushing a molded double-left containing approximately 50% sodium carbonate and magnesium.

ローターを1分間に400回の割合で回転させながら、
80gの粒子をアルゴンガス中に浮遊させて、1分間に
Logの割合で、790 ”Cに保たれた溶融合金20
kg中に圧入した。
While rotating the rotor at a rate of 400 times per minute,
Molten alloy 20 was heated at a temperature of 790"C with 80g of particles suspended in argon gas at a rate of Log per minute.
It was press-fitted into kg.

改良された合金のサンプルを色々な時期に取り出し、改
良された組織を評価するための標準熱解析技術によって
調べ、Xで表されるディブレフシジンパラメーター(d
epression paraseter)を測定した
。この技術を用いると、ディブレフシジンパラメーター
が大きければ大きいほど、合金中のシリコンの結晶の大
きさが微細となり、従って、改良の程度が一層大きくな
る。
Samples of the modified alloy were taken at various times and examined by standard thermal analysis techniques to evaluate the modified structure, and the diblefusidin parameter (d
expression parameters) were measured. Using this technique, the larger the diblefcidin parameter, the finer the size of the silicon crystals in the alloy, and therefore the greater the degree of improvement.

得られた結果は次のとおりであった。The results obtained were as follows.

経過時間               ダイブレフシ
1ンパラメーター2分       9X 10分       9″に 20分      8.5X 30分       7.5″に 比較試験では、同じ炭酸ナトリウム−マグネシウム改良
剤の等量を用い、改良剤のタブレットを突込むことによ
って、同じ温度で同じ合金を改良した。改良後2分で取
り出したサンプルは、7.5″にのディプレッジランパ
ラメーターを持ち、改良後10分で取り出したサンプル
は7″にのディブレフシジンパラメーターを持っていた
Elapsed time Dive reflexology parameters 2 minutes 9X 10 minutes 9" 20 minutes 8.5 This improved the same alloy at the same temperature. The sample taken 2 minutes after modification had a depression run parameter of 7.5'', and the sample taken 10 minutes after modification had a depression run parameter of 7''.

実施例2 実施例1と同じ装置、アルミニウムーシリコン合金、改
良剤を用いて、40gの粒子を1分間に8gの流れ割合
で、400rp−でローターを回転させながら、770
°Cに保持された20kgの合金中に圧入した。
Example 2 Using the same equipment, aluminum-silicon alloy, and modifier as in Example 1, 40 g of particles were pumped at a flow rate of 8 g per minute, with the rotor rotating at 400 rpm, at 770 rpm.
It was press-fitted into 20 kg of alloy held at °C.

改良処理後2分で取り出したサンプルは、6.5Xのデ
ィブレフシジンパラメーターを持ち、10分後に取り出
したサンプルは、7″にのディプレッジランパラメータ
ーを持っていた。
The sample taken 2 minutes after the modification process had a dipledge run parameter of 6.5X, and the sample taken 10 minutes later had a dipledge run parameter of 7''.

比較テストでは、改良剤のタブレットを実施例1に記載
したような合金中に圧入したところ、2分後に取り出し
たサンプルは、3.5″にのディブレフシジンパラメー
ターを持ち、10分後に取り出したサンプルは、3″に
のディプレッションパラメーターを持っていた。
In a comparative test, when tablets of modifier were pressed into an alloy as described in Example 1, the sample removed after 2 minutes had a diblefcidin parameter of 3.5'' and the sample removed after 10 minutes. The sample had a depression parameter of 3''.

上述の実施例は、この発明の方法が、一般に用いられて
いる突込み技術よりも、達成された改良程度と、フェー
ディング(酸化消失)割合、すなわち、改良が行われた
あとでのシリコン結晶の増加の割合との、何れによって
もすぐれていることを示している。
The above-mentioned examples demonstrate that the method of the present invention improves the degree of improvement achieved and the rate of fading (oxidation loss), i.e., the silicon crystal after the improvement has been performed, over the commonly used plunging technique. Both the increase rate and the rate of increase indicate that it is excellent.

実施例3 第4図に示したタイプの装置と、第1図及び第2図にお
示しだ回転装置とを、9%のシリコンと3%の銅とが含
まれたアルミニウムーシリコン合金を改良するのに用い
た。窒素を使用し、780℃で、600 rpmのロー
ター速度で作動する装置を使用し、1分間に25リツト
ルの窒素の流量で、100万分の2部のナトリウムが含
まれている合金350kgを脱ガスし、約50重量%の
炭酸ナトリウムが含まれている小滴状をした改良剤粒子
を、2分間以上1分あたり642gの割合で加えた。
Example 3 A device of the type shown in FIG. 4 and a rotating device shown in FIGS. 1 and 2 were modified using an aluminum-silicon alloy containing 9% silicon and 3% copper. I used it to do this. Degasses 350 kg of an alloy containing 2 parts per million of sodium using nitrogen at a flow rate of 25 liters of nitrogen per minute using an apparatus operating at 780°C and a rotor speed of 600 rpm. Then, droplet-shaped modifier particles containing about 50% by weight sodium carbonate were added at a rate of 642 grams per minute over a period of 2 minutes.

この処理は、合金のナトリウム含有量を100万分の7
1部に増加させ、熱分析で測定すると7″にのディプレ
ッションパラメーターを与えていた。
This treatment reduces the sodium content of the alloy by 7 parts per million.
1 part, giving a depression parameter of 7'' as determined by thermal analysis.

同じ条件下で溶融合金中に改良剤のタブレットを浸漬す
る従来法を使用して、この改良方法を行ったと仮定する
と、1トンあたり2.5kgの割合で改良剤を添加する
ことが、100万分の100部のナトリウム含有量とす
るのに必要とされる。
Assuming that this modification method was carried out using the conventional method of dipping tablets of modifier into the molten alloy under the same conditions, adding modifier at a rate of 2.5 kg per ton would result in 1,000,000 min. of 100 parts of sodium content.

ところが、この発明に係る装置を用いて改良を行うと、
1284gの改良剤が用いられただけで71%の効率が
達成され、合計では改良剤タブレットの効率の138.
2%を示した。
However, when improvements are made using the device according to this invention,
An efficiency of 71% was achieved with only 1284g of modifier used, for a total of 138% of the efficiency of the modifier tablets.
It showed 2%.

実施例4 実施例3で用いたタイプの装置を用いて、実施例3で用
いた合金を、脱ガスする間、6m直径の小滴状の細粒化
粒子でその合金の結晶粒を微細化した。100万分の8
部の硼素が含まれている合金350kgを窒素により、
780 ’Cで、ローター速度が 60 Orpmで作
動する装置により、1分間に25リツトルの窒素の流速
で脱ガスした。この処理は、合金の硼素含有量を100
万分の29部に増加させた。熱分析の結果、11.5か
ら6.5時間単位まで一次凝固が短縮されていることが
分かった。これは、アルミニウムの微細化を評価する標
準技術であり、アルミニウムの一次結晶の粒子大をほぼ
示している。この技術を用いると、−次凝固の時間が大
きければ大きいほど、アルミニウムの一次結晶の粒子の
大きさが大きくなっている。この処理の間、合金の水素
含有量は、100万分の0.25部から100万分の0
.05部以下に減少した。
Example 4 Using equipment of the type used in Example 3, the alloy used in Example 3 was grain refined with droplet-shaped refining particles of 6 m diameter during degassing. did. 8/1,000,000
350 kg of an alloy containing 50% of boron was heated with nitrogen.
Degassed at a flow rate of 25 liters of nitrogen per minute with an apparatus operating at 780'C and a rotor speed of 60 Orpm. This treatment reduces the boron content of the alloy by 100
The number of copies was increased to 29/10,000. As a result of thermal analysis, it was found that the primary solidification was shortened from 11.5 hours to 6.5 hours. This is a standard technique for evaluating the refinement of aluminum, and approximately indicates the grain size of the primary crystals of aluminum. Using this technique, the longer the secondary solidification time, the larger the particle size of the primary aluminum crystals. During this treatment, the hydrogen content of the alloy varies from 0.25 parts per million to 0 parts per million.
.. It decreased to 0.5 copies or less.

かりにチタン5%と硼素1%含育のマスター合金の線状
片を同じ条件下で手で添加して、その合金の微細化を行
うと、合金中で約100万分の27部の硼素含有量とす
るのに、1個が100gの重量の線状片が10個必要と
されよう。
If we refine the alloy by manually adding a linear piece of master alloy containing 5% titanium and 1% boron under the same conditions, the boron content in the alloy will be approximately 27 parts per million. To achieve this, 10 linear pieces each weighing 100 g would be required.

ところが、この発明の装置を用いると、僅か925gの
細粒化合金を添加しただけで、110.5%の効率が達
成され、マスター合金線の添加の合計116.1%の効
率を示した。
However, using the apparatus of the present invention, an efficiency of 110.5% was achieved with the addition of only 925 g of refined alloy, giving a total efficiency of 116.1% for the master alloy wire addition.

〔図面の簡単な説明〕[Brief explanation of the drawing]

第1図は、この発明で用いられる回転装置用のローター
の底面図である。第2図は、シャフトと組み合わされた
第1図のローグーの垂直断面図である。第3図は、この
発明に係る溶融金属処理装置の模型図である。第4図は
、この発明に係る他の溶融金属処理装置の一部の模型的
な垂直断面図である。
FIG. 1 is a bottom view of a rotor for a rotating device used in the present invention. FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the rogue of FIG. 1 in combination with a shaft; FIG. 3 is a schematic diagram of a molten metal processing apparatus according to the present invention. FIG. 4 is a schematic vertical sectional view of a portion of another molten metal processing apparatus according to the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、排出端を持つた中空シヤフト(1)と、シヤフトに
付設された中空ローター(2)とから成る回転装置を備
え、ローターは複数個の羽根(13)を持ち、各羽根は
シヤフト又はシヤフトに近い位置からローターの周囲に
向かつて延び、ローターの中空内部が複数個の区画(1
0)に分けられ、各区画はシヤフト近くに入口(11)
と、ローターの周囲近くに出口(12)とを持ち、ロー
ターは粒子状処理剤とガスとをシヤフトの排出端から区
画へ通過させるための機構を持つており、回転装置を容
器内の溶融金属中に浸漬し、装置を回転させて溶融金属
を入口から区画に入れ、溶融金属用の粒子状処理剤とガ
スとをシヤフトに供給し、粒子状処理剤とガスとが、シ
ヤフトの排出端から区画内に現れて区画内へ入り、ロー
ター内で溶融金属と混合され、ローターから現れるとき
に、容器内に入れられた溶融金属中に分散されるように
することを特徴とする、溶融金属を粒子状処理剤とガス
とで処理する方法。 2、容器と、容器に入れられた溶融金属中へ粒子状処理
剤とガスとを分散させるための回転装置と、回転装置に
粒子状処理剤とガスとを供給するための機構とから成り
、そのうち回転装置は排出端を持つた中空シヤフト(1
)と、シヤフトに付設された中空ローター(2)とから
成り、ローターは複数個の羽根(13)を持ち、各羽根
はシヤフト又はシヤフトに近い位置からローターの周囲
に向かつて延びており、ローターの中空内部は複数個の
区画(10)に分けられ、各区画はシヤフト近くに入口
(11)を持ち、ローターの周囲近くに出口(12)を
持ち、ローターは、粒子状処理剤とガスとを中空シヤフ
トの排出端から区画へ通すための機構を持つていること
を特徴とする、粒子状処理剤とガスとで溶融金属を処理
する装置。 3、シヤフト(1)の排出端がローター内のマニホルド
(8)内に開口し、区画(10)の入口(11)がマニ
ホルドの壁(6)内にあることを特徴とする、特許請求
の範囲第2項に記載の装置。 4、粒子状処理剤とガスとを回転装置に供給するための
機構が、ガス圧入ノズルを持つたホッパーであることを
特徴とする、特許請求の範囲第2項又は第3項に記載す
る装置。 5、粒子状処理剤とガスとを回転装置に供給するための
機構が、粒子状処理剤をガスによつて流動化して分散物
を作る装置(23)であり、パイプ(33)によつて回
転装置のシヤフトの中ぐり孔に接続されていることを特
徴とする、特許請求の範囲第2項又は第3項に記載する
装置。 6、粒子状処理剤を流動化する装置が、粒子状処理剤を
入れるために上端に閉じることのできる入口(25)を
持つた容器(24)と、下端近くに粒子状処理剤を流動
化させるためのガス導入用の一次入口(27)と、パイ
プ(33)に接続される下端のパルプ(26)とから成
ることを特徴とする、特許請求の範囲第5項に記載の装
置。 7、容器が、分散物中の粒子状処理剤の濃度を減少させ
るために、ガスの二次入口(29)を持つていることを
特徴とする、特許請求の範囲第6項に記載の装置。 8、容器が、上端近くにパイプ(33)に接続されたガ
ス出口(30)を持つていることを特徴とする、特許請
求の範囲第6項に記載の装置。 9、粒子状処理剤を回転装置に供給するための機構が、
側壁(58)、処理剤の粒子を入れるために閉じること
のできる入口(53)を持つた密封された上面(52)
、回転装置のシヤフト(63)の中ぐり孔(62)内に
付設されたチューブ(61)と連通する下部(55)の
孔(54)とから成り、ホッパーの側壁(58)は、下
部に周囲方向に間隔をおいて並ぶ少なくとも一列の孔を
持つており、各孔は側壁を貫通してホッパー内部へ突出
する摺動部材(56、57)を備えており、チューブは
内部にガス導入のための1個又は2個以上の孔を備えて
いることを特徴とする、特許請求の範囲第2項に記載の
装置。 10、ホッパー(51)は、側壁(58)に二列又は三
列以上の孔と、摺動部材(56、57)とを備えている
ことを特徴とする、特許請求の範囲第9項に記載の装置
。 11、ホッパー(51)の側壁にある孔と摺動部材(5
6)とは、或る列の孔と摺動部材とが、他の列の孔と摺
動部材との上方で且つ間にあるように、付設されている
ことを特徴とする、特許請求の範囲第10項に記載の装
置。 12、各列は、3個の孔と3個の摺動部材(56、57
)とで構成されていることを特徴とする、特許請求の範
囲第9−11項の何れか1つの項に記載の装置。 13、ホッパー(51)が逆円錐形のものであることを
特徴とする、特許請求の範囲第9−12項の何れか1つ
の項に記載の装置。 14、回転装置のシヤフト(63)の中ぐり孔(62)
内に付設されたチューブ(61)は、ホッパー(51)
の下部の下方にあるブロック(64)を貫通しており、
ブロックはチューブ(61)の壁にある孔によつて、チ
ューブの内部と連通する1個又は2個以上のダクト(6
5)を持つていることを特徴とする、特許請求の範囲第
9−13項の何れか1つの項に記載の装置。 15、装置が、チューブ外周のシヤフトの中ぐり孔内へ
ガスを導入するための機構(69)を備えている、特許
請求の範囲第9−14項の何れか1つの項に記載の装置
[Claims] 1. A rotating device consisting of a hollow shaft (1) having a discharge end and a hollow rotor (2) attached to the shaft, the rotor having a plurality of blades (13), Each vane extends from the shaft or a position close to the shaft toward the circumference of the rotor, and the hollow interior of the rotor is divided into a plurality of compartments (1
0), and each compartment has an entrance (11) near the shaft.
and an outlet (12) near the periphery of the rotor, the rotor having a mechanism for passing the particulate treatment agent and gas from the discharge end of the shaft into the compartment, and the rotor having a rotating device which is connected to the molten metal in the vessel. the device is rotated to introduce molten metal into the compartment through the inlet, supplying a particulate treatment agent and gas for the molten metal to the shaft, and supplying the particulate treatment agent and gas from the discharge end of the shaft. molten metal, characterized in that it emerges into a compartment, enters the compartment, is mixed with the molten metal in a rotor, and as it emerges from the rotor is dispersed in the molten metal contained in a container. A method of processing using a particulate processing agent and gas. 2. Consisting of a container, a rotating device for dispersing the particulate processing agent and gas into the molten metal placed in the container, and a mechanism for supplying the particulate processing agent and gas to the rotating device, The rotating device consists of a hollow shaft (1) with a discharge end.
) and a hollow rotor (2) attached to the shaft, the rotor has a plurality of blades (13), each blade extending from the shaft or a position close to the shaft toward the periphery of the rotor, and the rotor The hollow interior is divided into a plurality of compartments (10), each compartment having an inlet (11) near the shaft and an outlet (12) near the periphery of the rotor, the rotor having a particulate treatment agent and a gas. An apparatus for treating molten metal with a particulate treatment agent and a gas, characterized by having a mechanism for passing molten metal from the discharge end of a hollow shaft to a compartment. 3. The discharge end of the shaft (1) opens into a manifold (8) in the rotor, and the inlet (11) of the compartment (10) is in the wall (6) of the manifold. Apparatus according to scope 2. 4. The device according to claim 2 or 3, wherein the mechanism for supplying the particulate processing agent and gas to the rotating device is a hopper having a gas injection nozzle. . 5. The mechanism for supplying the particulate treatment agent and gas to the rotating device is a device (23) that fluidizes the particulate treatment agent with gas to create a dispersion, and the mechanism is a device (23) that fluidizes the particulate treatment agent with gas to create a dispersion. Device according to claim 2 or 3, characterized in that it is connected to a borehole in a shaft of a rotating device. 6. A device for fluidizing the particulate treatment agent comprises a container (24) having a closable inlet (25) at the upper end for containing the particulate treatment agent and a container (24) near the lower end for fluidizing the particulate treatment agent. 6. Device according to claim 5, characterized in that it consists of a primary inlet (27) for the introduction of gas and a pulp (26) at the lower end connected to a pipe (33). 7. Device according to claim 6, characterized in that the container has a secondary gas inlet (29) in order to reduce the concentration of particulate treatment agent in the dispersion. . 8. Device according to claim 6, characterized in that the container has a gas outlet (30) connected to a pipe (33) near the top end. 9. A mechanism for supplying the particulate treatment agent to the rotating device,
a side wall (58), a sealed top surface (52) with an inlet (53) that can be closed to admit particles of treatment agent;
, a hole (54) in a lower part (55) communicating with a tube (61) installed in a boring hole (62) of a shaft (63) of a rotating device, and a side wall (58) of the hopper in a lower part. The tube has at least one row of circumferentially spaced holes, each hole having a sliding member (56, 57) projecting through the side wall into the interior of the hopper, and the tube has a gas introduction hole therein. 3. Device according to claim 2, characterized in that it is provided with one or more holes for. 10. The hopper (51) has two or three or more rows of holes in the side wall (58) and sliding members (56, 57), according to claim 9. The device described. 11. The hole in the side wall of the hopper (51) and the sliding member (5
6) is characterized in that the holes and sliding members in a certain row are attached above and between the holes and sliding members in another row. Apparatus according to scope 10. 12. Each row has three holes and three sliding members (56, 57
12. Device according to any one of claims 9 to 11, characterized in that it is comprised of: 13. Device according to any one of claims 9 to 12, characterized in that the hopper (51) is of inverted conical shape. 14. Boring hole (62) of shaft (63) of rotating device
The tube (61) attached inside the hopper (51)
It passes through the block (64) below the bottom of the
The block has one or more ducts (61) communicating with the interior of the tube (61) by means of holes in the wall of the tube (61).
5). Device according to any one of claims 9-13, characterized in that it has: 15. Device according to any one of claims 9 to 14, characterized in that the device is provided with a mechanism (69) for introducing gas into the borehole of the shaft on the outer circumference of the tube.
JP2114956A 1989-05-05 1990-04-27 Treatment of molten metal and apparatus Pending JPH02303653A (en)

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