JPH0526854B2 - - Google Patents
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- JPH0526854B2 JPH0526854B2 JP12508486A JP12508486A JPH0526854B2 JP H0526854 B2 JPH0526854 B2 JP H0526854B2 JP 12508486 A JP12508486 A JP 12508486A JP 12508486 A JP12508486 A JP 12508486A JP H0526854 B2 JPH0526854 B2 JP H0526854B2
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は高純度アルミニウムの製造装置用回
転冷却体に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application This invention relates to a rotary cooling body for a high-purity aluminum manufacturing apparatus.
従来技術とその問題点
偏析凝固の原理を利用して、アルミニウムをよ
り高純度に精製することにより高純度のアルミニ
ウムを製造する装置が知られている（特開昭57−
82437号）。この装置は、溶融アルミニウムを保持
するためのるつぼと、るつぼ内に入れられかつ溶
融アルミニウム中に浸漬される回転自在の回転冷
却体とよりなる。そして、アルミニウムを溶融し
た後、この溶融アルミニウムをるつぼ内に入れる
とともに常にその凝固温度を越えた温度に加熱保
持しておき、この加熱された溶融アルミニウム中
に冷却体を浸漬し、この冷却体の表面温度を上記
凝固温度以下に保持して凝固速度を遅くするとと
もに、この冷却体を回転させて凝固界面近傍に排
出された不純物を分散混合させることにより、液
相中における凝固界面近傍の不純物濃化層の厚さ
を薄くして上記不純物濃化層での液相中の温度勾
配を大きくしながら、冷却体の表面に高純度アル
ミニウムを晶出させることにより高純度アルミニ
ウムを製造するようになつている。そして、回転
冷却体の表面には、まず平滑な凝固面を有する高
純度の初晶アルミニウムが晶出し、そのアルミニ
ウム固相が成長することにより凝固が進行する。
上記において、液相中における凝固界面近傍の不
純物濃化層の厚さを薄くし、その結果上記温度勾
配を大きくして精製効率を向上するためには、冷
却体と溶融アルミニウムとの相対速度を大きくす
ること、すなわち回転冷却体の周速を大きくする
ことが条件の１つである。しかしながら、回転冷
却体の周面は平滑に仕上げられていたので、冷却
体の回転数を大きくすれば遠心力が増大して冷却
体の周面に最初に晶出した最も高純度のアルミニ
ウムが回転冷却体の周面から剥離するおそれがあ
る。Prior Art and its Problems There is a known device for producing high-purity aluminum by refining aluminum to a higher purity using the principle of segregation solidification (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 1983-1999).
No. 82437). This device consists of a crucible for holding molten aluminum and a freely rotatable rotary cooling body placed in the crucible and immersed in the molten aluminum. After melting the aluminum, the molten aluminum is placed in a crucible and kept heated to a temperature that exceeds its solidification temperature, and a cooling body is immersed in the heated molten aluminum. By keeping the surface temperature below the solidification temperature to slow down the solidification rate, and by rotating this cooling body to disperse and mix the impurities discharged near the solidification interface, the concentration of impurities near the solidification interface in the liquid phase can be reduced. High-purity aluminum was produced by crystallizing high-purity aluminum on the surface of the cooling body while reducing the thickness of the impurity-concentrated layer and increasing the temperature gradient in the liquid phase in the impurity-concentrated layer. ing. First, high-purity primary crystal aluminum having a smooth solidification surface is crystallized on the surface of the rotary cooling body, and solidification progresses as the aluminum solid phase grows.
In the above, in order to reduce the thickness of the impurity-concentrated layer near the solidification interface in the liquid phase and thereby increase the temperature gradient and improve purification efficiency, the relative velocity between the cooling body and molten aluminum must be increased. One of the conditions is to increase the circumferential speed of the rotary cooling body. However, since the circumferential surface of the rotary cooling body was finished smoothly, increasing the number of rotations of the cooling body increases the centrifugal force, causing the highest purity aluminum that first crystallizes on the circumferential surface of the cooling body to rotate. There is a risk of peeling off from the circumferential surface of the cooling body.
そして、上記のような剥離が生じると次のよう
な問題が起こる。すなわち、初晶アルミニウムが
回転冷却体の周面から剥離すると、これが再溶融
しかつ溶融アルミニウム全体の不純物濃度が均一
になる前に回転冷却体の周面に新たにアルミニウ
ムが晶出する。すなわち、元の溶融アルミニウム
よりも純度の低い、換言すれば不純物濃度の高い
溶融アルミニウムからアルミニウムが晶出するこ
とになり、新たに晶出したアルミニウムは、最初
に晶出したアルミニウムよりも純度が低くなる。
したがつて、精製効率が低下する。また、回転冷
却体の周面から剥離した固相アルミニウムが溶け
るさいに溶融アルミニウムの温度を下げるので、
凝固速度が速くなり、得られる精製塊の純度が悪
くなる。また、上記の剥離は生じたり生じなかつ
たりするので、得られる精製塊の純度を所望の純
度にすることがむずかしい。さらに、一定時間に
付着凝固する量が少なくなるので、生産性が低下
する。 When the above-mentioned peeling occurs, the following problems occur. That is, when primary crystal aluminum is peeled off from the circumferential surface of the rotary cooling body, aluminum is newly crystallized on the circumferential surface of the rotary cooling body before it is remelted and the impurity concentration of the entire molten aluminum becomes uniform. In other words, aluminum crystallizes from molten aluminum that is lower in purity than the original molten aluminum, in other words, it has a higher concentration of impurities, and the newly crystallized aluminum has a lower purity than the initially crystallized aluminum. Become.
Therefore, purification efficiency decreases. In addition, the temperature of molten aluminum is lowered when the solid phase aluminum separated from the circumferential surface of the rotary cooling body is melted.
The coagulation rate increases and the purity of the resulting purified mass deteriorates. Moreover, since the above-mentioned peeling occurs and does not occur, it is difficult to obtain a purified mass with a desired purity. Furthermore, since the amount that adheres and solidifies in a certain period of time decreases, productivity decreases.
この発明の目的は、上述したような晶出アルミ
ニウムの回転冷却体の周面からの剥離を防止し、
この剥離によつて起こる上記問題の発生を防止し
た高純度アルミニウムの製造装置用回転冷却体を
提供することにある。 The purpose of this invention is to prevent the above-mentioned crystallized aluminum from peeling off from the circumferential surface of a rotary cooling body,
The object of the present invention is to provide a rotary cooling body for a high-purity aluminum manufacturing apparatus that prevents the above-mentioned problems caused by this peeling.
問題点を解決するための手段
この発明による高純度アルミニウムの製造装置
用回転冷却体は、るつぼと上下動自在の回転冷却
体とよりなり、るつぼ内に入れられた溶融アルミ
ニウム中に回転冷却体を浸漬し、回転冷却体を回
転させながらその周面に高純度アルミニウムを所
望厚さに晶出させる高純度アルミニウムの製造装
置に用いられる回転冷却体であつて、外周面に晶
出アルミニウム剥離防止用凹所が形成されたもの
である。Means for Solving the Problems A rotary cooling body for a high-purity aluminum manufacturing apparatus according to the present invention includes a crucible and a vertically movable rotary cooling body, and the rotary cooling body is placed in molten aluminum placed in the crucible. A rotary cooling body used in high-purity aluminum manufacturing equipment that crystallizes high-purity aluminum to a desired thickness on the circumferential surface while rotating the rotary cooling body, and is used to prevent the aluminum crystallized from peeling off on the outer circumferential surface. A recess is formed.
上記において、回転冷却体としては、たとえば
黒鉛、セラミツクスなどの非金属耐熱材料からな
るものを用いるのがよい。このような材料はアル
ミニウムと反応せず、アルミニウムを汚染するお
それがないからである。また、晶出アルミニウム
剥離防止用凹所としては円周方向に所定間隔をお
いて形成された上下方向に伸びる複数の縦溝、上
下方向に所定間隔をおいて形成された全周にわた
る複数の環状溝、１または２以上のスパイラル状
の溝、多数の点在する凹み、粗面化処理により形
成された凹みおよびこれらを組合せたものなどが
ある。 In the above, it is preferable to use a rotary cooling body made of a nonmetallic heat-resistant material such as graphite or ceramics. This is because such materials do not react with aluminum and there is no risk of contaminating the aluminum. In addition, the recesses for preventing peeling of crystallized aluminum include a plurality of longitudinal grooves extending in the vertical direction formed at predetermined intervals in the circumferential direction, and a plurality of annular grooves extending over the entire circumference and formed at predetermined intervals in the vertical direction. There are grooves, one or more spiral grooves, a large number of scattered depressions, depressions formed by surface roughening treatment, and combinations thereof.
実施例
以下、この発明の実施例を、図面を参照しなが
ら説明する。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施例 １ この実施例は、第１図に示すものである。Example 1 This embodiment is shown in FIG.
第１図はこの発明の回転冷却体を備えた高純度
アルミニウムの製造装置を示す。 FIG. 1 shows a high-purity aluminum manufacturing apparatus equipped with a rotary cooling body of the present invention.
第１図において、高純度アルミニウムの製造装
置１は、黒鉛製溶湯保持るつぼ２と、上下動自在
の回転冷却体３と、円周方向に所定間隔をおいて
るつぼ２の内周面に円周方向に所定間隔をおいて
着脱自在に固定された８枚の溶融アルミニウム流
速低下用邪魔板４とよりなる。 In FIG. 1, a high-purity aluminum production apparatus 1 includes a crucible 2 for holding molten graphite metal, a rotary cooling body 3 that can move up and down, and a rotary cooling body 3 mounted on the inner circumferential surface of the crucible 2 at predetermined intervals in the circumferential direction. It consists of eight baffles 4 for reducing the flow rate of molten aluminum detachably fixed at predetermined intervals in the direction.
るつぼ２内に入れられる溶融アルミニウム６の
量はほぼ一定量に定められている。回転冷却体３
は黒鉛等からつくられたものであつて、下方に向
つて徐々に細くなりかつ両端が閉塞された中空の
テーパ筒状である。回転冷却体３の周面には、円
周方向に所定間隔をおいて形成された複数の上下
方向に伸びる縦溝からなる晶出アルミニウム剥離
防止用凹所７が形成されている。また回転冷却体
３は中空回転軸５の下端に取付けられており、そ
の内部に、中空回転軸５内に配置された冷却流体
供給管（図示略）から冷却流体が供給されるよう
になつている。邪魔板４の上端は、るつぼ２内に
所定量の溶融アルミニウム６を入れたさい、常に
その液面よりも下方に位置するようになされてい
る。また、邪魔板４のるつぼ２内周面の突出端縁
は、下方に向つて内方に傾斜しており、回転冷却
体４の周面とほぼ平行となつている。 The amount of molten aluminum 6 put into the crucible 2 is set to be approximately constant. Rotary cooling body 3
is made of graphite or the like, and has a hollow tapered cylindrical shape that gradually becomes thinner toward the bottom and is closed at both ends. In the circumferential surface of the rotary cooling body 3, recesses 7 for preventing peeling of crystallized aluminum are formed, which are formed of a plurality of longitudinal grooves extending in the vertical direction and formed at predetermined intervals in the circumferential direction. Further, the rotary cooling body 3 is attached to the lower end of the hollow rotating shaft 5, and cooling fluid is supplied to the inside thereof from a cooling fluid supply pipe (not shown) arranged inside the hollow rotating shaft 5. There is. The upper end of the baffle plate 4 is always positioned below the liquid level when a predetermined amount of molten aluminum 6 is poured into the crucible 2. Further, the protruding edge of the inner circumferential surface of the crucible 2 of the baffle plate 4 is inclined inwardly toward the bottom and is substantially parallel to the circumferential surface of the rotary cooling body 4.
このような構成において、溶解炉（図示略）で
溶解されたFe、Si、Cu、Mgなどの共晶不純物を
含む精製すべきアルミニウム６がるつぼ２に送り
込まれる。このとき、回転冷却体３は上昇位置に
あつてるつぼ２の外にある。るつぼ２内に所定量
の溶融アルミニウムが入れられた後、回転冷却体
３が溶融アルミニウム６中に浸漬される。そし
て、回転冷却体３の内部に冷却流体を供給しつつ
回転冷却体３を回転させると、この回転冷却体３
の表面にまず平滑な凝固面を有する最も高純度の
初晶アルミニウムが晶出する。共晶不純物は液相
中に排出されて凝固界面近傍の液相中に共晶不純
物の不純物濃化層ができる。また、回転冷却体３
の回転によつて溶融アルミニウム６も回転冷却体
３の回転方向と同方向に流れるが、邪魔板４によ
つて溶融アルミニウム６の流速が低下させられる
ので、回転冷却体３の周速をそんなに大きくしな
くても、回転冷却体３と液相との相対速度、すな
わち回転冷却体３の周速と溶融アルミニウム６の
流速との差はかなり大きくなる。したがつて界面
近傍に形成された不純物濃化層と他の大部分の液
相との撹拌混合が効果的に行なわれ、不純物濃化
層中の不純物が液相全体に分散せられて不純物濃
化層の厚さが薄くなり、この部分での温度勾配も
大きくなる。しかも、邪魔板４により溶融アルミ
ニウム６の乱流も発生し、これによつても不純物
濃化層は薄くされる。この状態で凝固を進行させ
ると、冷却体３の周面に元のアルミニウムよりも
はるかに高純度のアルミニウム塊が得られる。そ
して、回転冷却体３の周面に形成された晶出アル
ミニウム剥離防止用凹所７の働きにより、上記操
作の間中、回転冷却体３の周面に晶出したアルミ
ニウムの剥離が防止される。 In such a configuration, aluminum 6 to be purified containing eutectic impurities such as Fe, Si, Cu, and Mg, which has been melted in a melting furnace (not shown), is fed into the crucible 2. At this time, the rotary cooling body 3 is in the raised position and outside the crucible 2. After a predetermined amount of molten aluminum is placed in the crucible 2, the rotary cooling body 3 is immersed into the molten aluminum 6. When the rotary cooling body 3 is rotated while supplying cooling fluid to the inside of the rotary cooling body 3, this rotary cooling body 3
The highest purity primary crystal aluminum with a smooth solidified surface first crystallizes on the surface of the aluminum. The eutectic impurities are discharged into the liquid phase, forming an impurity-concentrated layer of eutectic impurities in the liquid phase near the solidification interface. In addition, the rotary cooling body 3
Due to the rotation of the rotary cooling body 3, the molten aluminum 6 also flows in the same direction as the rotational direction of the rotary cooling body 3, but since the flow velocity of the molten aluminum 6 is reduced by the baffle plate 4, it is not necessary to increase the peripheral speed of the rotary cooling body 3. Even if this is not done, the difference in the relative velocity between the rotary cooling body 3 and the liquid phase, that is, the peripheral speed of the rotary cooling body 3 and the flow velocity of the molten aluminum 6, becomes considerably large. Therefore, the impurity concentrated layer formed near the interface is effectively stirred and mixed with most of the other liquid phase, and the impurities in the impurity concentrated layer are dispersed throughout the liquid phase, increasing the impurity concentration. The thickness of the layer becomes thinner, and the temperature gradient in this area also becomes larger. Furthermore, the baffle plate 4 also generates a turbulent flow of the molten aluminum 6, which also makes the impurity concentrated layer thinner. If solidification is allowed to proceed in this state, an aluminum lump with much higher purity than the original aluminum will be obtained on the circumferential surface of the cooling body 3. By the function of the recess 7 for preventing peeling of crystallized aluminum formed on the circumferential surface of the rotary cooling body 3, peeling of aluminum crystallized on the circumferential surface of the rotary cooling body 3 is prevented throughout the above operation. .
また、邪魔板４の上端は液面の下方にあるので
液面近傍での溶融アルミニウムの乱流や、液面で
の波立ちや、これらを原因とする溶融アルミニウ
ムの飛散が生じるのが防止される。邪魔板４の上
端が液面よりも上方にあると、上記乱流および波
立ちが発生し、大気との接触反応による酸化物の
生成や溶融アルミニウム中への水素の侵入が起こ
る。したがつて、精製効率が悪くなる。また、上
記乱流や波立ちにより溶融アルミニウムが飛散し
てるつぼ２の内面や邪魔板の液面よりも上方に存
在する部分に付着凝固し、精製効率を低下させた
り、生産性を低下させたりするおそれがある。し
かも、溶融アルミニウムの表面の浮滓の粘度が高
くなり、回転冷却体を回転させながら溶融アルミ
ニウム中から引上げるさいに、酸化物等の滓がる
つぼに付着し、生産性を低下させる。 In addition, since the upper end of the baffle plate 4 is located below the liquid level, turbulent flow of molten aluminum near the liquid surface, ripples on the liquid surface, and scattering of molten aluminum caused by these are prevented. . When the upper end of the baffle plate 4 is above the liquid level, the above-mentioned turbulent flow and ripples occur, and oxides are generated due to contact reaction with the atmosphere and hydrogen enters the molten aluminum. Therefore, purification efficiency deteriorates. Furthermore, the turbulent flow and ripples cause the molten aluminum to scatter and solidify on the inner surface of the crucible 2 and on the baffle plate above the liquid level, reducing refining efficiency and productivity. There is a risk. Moreover, the viscosity of the scum on the surface of the molten aluminum becomes high, and when the rotary cooling body is rotated to pull up the molten aluminum from the molten aluminum, slag such as oxides adheres to the crucible, reducing productivity.
第５図には、実施例１の回転冷却体を備えた高
純度アルミニウムの製造装置の変形例が示されて
いる。 FIG. 5 shows a modification of the high-purity aluminum manufacturing apparatus equipped with the rotary cooling body of the first embodiment.
第５図において、高純度アルミニウムの製造装
置は、精製すべきアルミニウムを溶解する溶解炉
１０に続いて５つの黒鉛製ずつぼ２Ａ〜２Ｅが並
べられ、５つのるつぼ２Ａ〜２Ｅのうち左端のる
つぼ２Ａ内には撹拌機１１が配置されている。他
の４つのるつぼ２Ｂ〜２Ｅ内には、第１図に示す
ものと同様な邪魔板４が設けられている。また、
各るつぼ２Ｂ〜２Ｅに対応して上下動自在の回転
冷却体３が設けられている。隣り合うるつぼ２Ａ
〜２Ｅどうしは、上端部において連結樋１２によ
つて互いに連通状に接続され、左端のるつぼ２Ａ
に溶解炉１０から供給されるアルミニウム溶湯を
受けるための受け樋１５が取り付けられ、また右
端のるつぼ２Ｅの上端部に溶湯排出樋１６が取り
付けられている。 In FIG. 5, the high-purity aluminum manufacturing apparatus has five graphite crucibles 2A to 2E arranged next to a melting furnace 10 for melting aluminum to be refined, and the leftmost crucible among the five crucibles 2A to 2E. A stirrer 11 is arranged inside 2A. Baffle plates 4 similar to those shown in FIG. 1 are provided in the other four crucibles 2B to 2E. Also,
A rotary cooling body 3 that is vertically movable is provided corresponding to each crucible 2B to 2E. Adjacent crucible 2A
~ 2E are connected to each other in a communication manner by a connecting gutter 12 at the upper end, and the crucible 2A at the left end
A receiving gutter 15 for receiving molten aluminum supplied from the melting furnace 10 is attached to the crucible 2E, and a molten metal discharge gutter 16 is attached to the upper end of the crucible 2E at the right end.
このような構成の高純度アルミニウムの製造装
置において、溶解炉１０内で溶融させられた精製
すべきアルミニウムは、各るつぼ２Ａ〜２Ｅに送
り込まれる。まず、左端のるつぼ２Ａにおいて、
溶湯中にホウ素を添加して撹拌機１１で撹拌する
と、ホウ素が溶湯中に含まれるTi、Ｖ、Zr等の
包晶不純物と反応してTiB2、VB2、ZrB2等の不
溶製ホウ化物が生成する。 In the apparatus for manufacturing high-purity aluminum having such a configuration, the aluminum to be refined that has been melted in the melting furnace 10 is sent to each of the crucibles 2A to 2E. First, in the leftmost crucible 2A,
When boron is added to the molten metal and stirred by the stirrer 11, the boron reacts with peritectic impurities such as Ti, V, and Zr contained in the molten metal to form insoluble borides such as TiB 2 , VB 2 , and ZrB 2 . is generated.
各るつぼ２Ａ〜２Ｅにおける溶湯量が所定量に
達したときに、冷却体３を下降させて溶湯中に浸
漬し、その内部に中空回転軸５から冷却流体を供
給しつつこれを回転させる。すると、偏析凝固の
原理により回転冷却体３の周面にだけ高純度アル
ミニウムが晶出する。共晶不純物および左端のる
つぼ２Ａで添加した余剰のホウ素は液相中に排出
され、冷却体３の回転により生じる遠心力によつ
て冷却体３から遠ざけられる。また溶融アルミニ
ウム中に含まれていた金属ホウ化物も、回転冷却
体３の回転により生じる遠心力によつて冷却体３
から遠ざけられるので、回転冷却体３の周面に晶
出したアルミニウムに金属ホウ化物が含まれるこ
とはなくなる。こうして、溶解炉１０から供給さ
れる元のアルミニウムよりも高純度かつ所望の純
度のアルミニウムが得られる。左端のるつぼ２Ａ
を除く、他の４つのるつぼ２Ｂ〜２Ｅにおける回
転冷却体３の凹所７の作用は第１図に示す装置の
場合と同様である。 When the amount of molten metal in each of the crucibles 2A to 2E reaches a predetermined amount, the cooling body 3 is lowered and immersed in the molten metal, and is rotated while supplying cooling fluid from the hollow rotating shaft 5 into the inside thereof. Then, high-purity aluminum crystallizes only on the peripheral surface of the rotary cooling body 3 due to the principle of segregation solidification. The eutectic impurities and the excess boron added in the leftmost crucible 2A are discharged into the liquid phase and are moved away from the cooling body 3 by the centrifugal force generated by the rotation of the cooling body 3. In addition, metal borides contained in the molten aluminum are also removed from the cooling body 3 by the centrifugal force generated by the rotation of the rotary cooling body 3.
Since the aluminum crystallizes on the circumferential surface of the rotary cooling body 3, no metal boride is contained therein. In this way, aluminum having a higher purity than the original aluminum supplied from the melting furnace 10 and a desired purity is obtained. Crucible 2A on the left
The function of the recesses 7 of the rotary cooling bodies 3 in the other four crucibles 2B to 2E, except for the above, is the same as in the apparatus shown in FIG.
実施例 ２ この実施例は、第２図に示すものである。Example 2 This embodiment is shown in FIG.
第２図に示す高純度アルミニウムの製造装置用
回転冷却体１３は、その周面に、全周にわたる環
状溝からなる晶出アルミニウム剥離防止用凹所１
４が上下に所定間隔をおいて複数形成されたもの
である。 The rotary cooling body 13 for a high-purity aluminum manufacturing apparatus shown in FIG.
A plurality of 4 are formed vertically at predetermined intervals.
実施例 ３ この実施例は、第３図に示すものである。Example 3 This embodiment is shown in FIG.
第３図に示す高純度アルミニウムの製造装置用
回転冷却体２３は、その周面に、スパイラル状溝
からなる晶出アルミニウム剥離防止用凹所２４が
所定間隔をおいて相互に平行となるように複数形
成されたものである。 The rotary cooling body 23 for a high-purity aluminum manufacturing apparatus shown in FIG. 3 has concavities 24 for preventing peeling of crystallized aluminum made of spiral grooves on its circumferential surface so as to be parallel to each other at predetermined intervals. A plurality of them were formed.
実施例 ４ この実施例は、第４図に示すものである。Example 4 This embodiment is shown in FIG.
第４図に示す高純度アルミニウムの製造装置用
回転冷却体３３は、その周面に、２方向のスパイ
ラル状溝からなる晶出アルミニウム剥離防止用凹
所３４が、同方向を向いたものが相互に平行とな
りかつ異方向を向いたものが交差するように複数
形成されたものである。 The rotary cooling body 33 for a high-purity aluminum manufacturing equipment shown in FIG. A plurality of parallel to each other and facing in different directions are formed so as to intersect with each other.
次にこの発明の回転冷却体を用いて行なつた操
作例について、比較操作例とともに説明する。 Next, operation examples performed using the rotary cooling body of the present invention will be described together with comparative operation examples.
操作例 １
この操作例は、実施例１の回転冷却体を備えた
第１図に示す装置を用いて行なつたものである。Operation Example 1 This operation example was carried out using the apparatus shown in FIG. 1 equipped with the rotary cooling body of Example 1.
回転冷却体３の上端部の外径を150mm、凹所７
の深さを0.7mm、幅1.5mmおよび隣接する凹所７の
上端部間の間隔を10mmとしておく。そして、るつ
ぼ２内にFe0.08wt％、Si0.06wt％を含有する溶
融アルミニウム６を入れて670℃に加熱保持して
おく。ついで、テーパ筒状の回転冷却体３を溶融
アルミニウム６中に浸漬し、その内部に冷却流体
を供給しながら回転数400rpmで回転させた。こ
の操作を30分間行なつた後冷却体３を上昇させか
つその回転を停止させた。冷却体３の周面には５
Kgのアルミニウム塊が晶出していた。そして、冷
却体３の周面に晶出したアルミニウム塊を除去
し、このアルミニウム塊中のFeおよびSiの平均
不純物濃度を測定したところ、Fe0.003wt％、
Si0.008wt％であつた。また、この操作の途中で
は、晶出したアルミニウムの回転冷却体３の周面
からの剥離は認められなかつた。 The outer diameter of the upper end of the rotary cooling body 3 is 150 mm, and the recess 7
The depth is 0.7 mm, the width is 1.5 mm, and the interval between the upper ends of adjacent recesses 7 is 10 mm. Then, molten aluminum 6 containing 0.08 wt% Fe and 0.06 wt% Si is placed in the crucible 2 and kept heated at 670°C. Next, the tapered cylindrical rotary cooling body 3 was immersed in the molten aluminum 6, and was rotated at a rotational speed of 400 rpm while supplying cooling fluid to the inside thereof. After this operation was carried out for 30 minutes, the cooling body 3 was raised and its rotation was stopped. 5 on the circumferential surface of the cooling body 3
Kg of aluminum ingot was crystallized. Then, when the aluminum lump crystallized on the circumferential surface of the cooling body 3 was removed and the average impurity concentration of Fe and Si in this aluminum lump was measured, it was found that Fe0.003wt%.
Si was 0.008wt%. Further, during this operation, no peeling of the crystallized aluminum from the circumferential surface of the rotary cooling body 3 was observed.
操作例 ２
この操作例は、邪魔板が設けられていないこと
を除いては第１図に示す装置と同様の構成であ
り、かつ実施例１の回転冷却体を備えた高純度ア
ルミニウムの製造装置を用いて、上記操作例１と
同様の条件で行なつたものである。その結果、得
られたアルミニウム塊中のFeおよびSiの平均不
純物濃度はFe0.006wt％、Si0.010wt％であつた。
また、この操作の途中でも晶出したアルミニウム
の回転冷却体３周面からの剥離は認められなかつ
た。Operation Example 2 This operation example is a high-purity aluminum manufacturing apparatus that has the same configuration as the apparatus shown in FIG. 1 except that no baffle plate is provided, and is equipped with the rotary cooling body of Example 1. The experiment was carried out under the same conditions as in Operation Example 1 above. As a result, the average impurity concentrations of Fe and Si in the obtained aluminum ingot were 0.006 wt% Fe and 0.010 wt% Si.
Moreover, no peeling of crystallized aluminum from the circumferential surface of the rotary cooling body 3 was observed during this operation.
比較操作例
この操作例は、回転冷却体の周面に晶出アルミ
ニウム剥離防止用凹所が形成されていないことを
除いては上記実施例１と同様の回転冷却体を用い
て、上記操作例２と同様の条件で行なつたもので
ある。その結果、30分間操作を行なつた後、冷却
体の周面には4.5Kgのアルミニウム塊が晶出して
おり、このアルミニウム塊中のFeおよびSiの平
均不純物濃度はFe0.008wt％、Si0.012wt％であ
つた。この操作の途中では、その初期に回転冷却
体の周面に晶出したアルミニウムの剥離が２回認
められた。Comparative Operation Example This operation example uses the same rotary cooling body as in Example 1 above, except that no recess for preventing peeling of crystallized aluminum is formed on the circumferential surface of the rotary cooling body. This experiment was conducted under the same conditions as 2. As a result, after 30 minutes of operation, a 4.5 kg aluminum lump was crystallized on the circumferential surface of the cooling body, and the average impurity concentration of Fe and Si in this aluminum lump was 0.008 wt% Fe and 0.05 wt% Si. It was 012wt%. During this operation, peeling of aluminum that had crystallized on the circumferential surface of the rotary cooling body was observed twice at the beginning.
発明の効果
この発明の回転冷却体によれば、晶出アルミニ
ウム剥離防止用凹所の存在により、高純度アルミ
ニウムの製造作業中の、回転冷却体周面からの晶
出アルミニウムの剥離が防止される。したがつ
て、晶出アルミニウムの剥離の結果起こる上述し
た諸問題の発生を防止することができる。Effects of the Invention According to the rotary cooling body of the present invention, due to the presence of the recess for preventing peeling of crystallized aluminum, peeling of crystallized aluminum from the circumferential surface of the rotary cooling body during production of high-purity aluminum is prevented. . Therefore, the above-mentioned problems caused by peeling off of crystallized aluminum can be prevented from occurring.
第１図はこの発明の実施例１の回転冷却体を備
えた高純度アルミニウムの製造装置の一例を示す
垂直断面図、第２図はこの発明の実施例２を示す
正面図、第３図はこの発明の実施例３を示す正面
図、第４図はこの発明の実施例４を示す正面図、
第５図はこの発明の実施例１の回転冷却体を備え
た高純度アルミニウムの製造装置の他の例を示す
垂直断面図である。
１……高純度アルミニウムの製造装置、２，２
Ｂ〜２Ｅ……るつぼ、３，１３，２３，３３……
回転冷却体、６……溶融アルミニウム、７，１
４，２４，３４……晶出アルミニウム剥離防止用
凹所。
FIG. 1 is a vertical sectional view showing an example of a high-purity aluminum production apparatus equipped with a rotary cooling body according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a front view showing Embodiment 2 of the present invention, and FIG. A front view showing Embodiment 3 of this invention, FIG. 4 is a front view showing Embodiment 4 of this invention,
FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing another example of the high-purity aluminum manufacturing apparatus equipped with a rotary cooling body according to the first embodiment of the present invention. 1...High purity aluminum production equipment, 2,2
B~2E... Crucible, 3, 13, 23, 33...
Rotary cooling body, 6... Molten aluminum, 7,1
4, 24, 34... Recesses for preventing peeling of crystallized aluminum.
Claims (1)
り、るつぼ内に入れられた溶融アルミニウム中に
回転冷却体を浸漬し、回転冷却体を回転させなが
らその周面に高純度アルミニウムを所望厚さに晶
出させる高純度アルミニウムの製造装置に用いら
れる回転冷却体であつて、外周面に晶出アルミニ
ウム剥離防止用凹所が形成された高純度アルミニ
ウムの製造装置用回転冷却体。1 Consists of a crucible and a rotary cooling body that can move up and down, the rotary cooling body is immersed in molten aluminum placed in the crucible, and high-purity aluminum is coated on its peripheral surface to the desired thickness while rotating the rotary cooling body. A rotary cooling body for use in a manufacturing device for crystallizing high-purity aluminum, the rotary cooling body having a recess for preventing peeling of crystallized aluminum formed on an outer peripheral surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12508486A JPS62280334A (en) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | Rotary cooling body for apparatus for producing high-purity aluminum |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12508486A JPS62280334A (en) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | Rotary cooling body for apparatus for producing high-purity aluminum |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62280334A JPS62280334A (en) | 1987-12-05 |
| JPH0526854B2 true JPH0526854B2 (en) | 1993-04-19 |
Family
ID=14901435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12508486A Granted JPS62280334A (en) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | Rotary cooling body for apparatus for producing high-purity aluminum |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62280334A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2764194B2 (en) * | 1992-06-24 | 1998-06-11 | 昭和アルミニウム 株式会社 | Manufacturing method of high purity aluminum |
| CN107604435B (en) * | 2017-10-25 | 2023-10-17 | 睿为电子材料（天津）有限公司 | Seeding and impurity removing device and method for preparing high-purity alumina polycrystal by using cold crucible |
-
1986
- 1986-05-29 JP JP12508486A patent/JPS62280334A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62280334A (en) | 1987-12-05 |
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