JPH0586460B2 - - Google Patents
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- JPH0586460B2 JPH0586460B2 JP62178046A JP17804687A JPH0586460B2 JP H0586460 B2 JPH0586460 B2 JP H0586460B2 JP 62178046 A JP62178046 A JP 62178046A JP 17804687 A JP17804687 A JP 17804687A JP H0586460 B2 JPH0586460 B2 JP H0586460B2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Description
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は金属溶湯中から固形不純物を濾過する
ための金属溶湯用濾材に関する。 （従来の技術） 金属の薄板や箔は金属溶湯をインゴツトに鋳造
し、これを圧延して製造される。ところが、金属
溶湯に含まれる金属酸化物や耐火物の微小破片等
の固形不純物がそのままインゴツト中に混入する
と、これを圧延して薄板や箔等を製造する過程で
ピンホールや表面欠陥が発生することがある。こ
れを防ぐには、溶湯中から固形不純物を除去する
必要があり、そのために、従来、ガラスクロス、
アルミナボール或はセラミツクフオーム等を溶湯
濾過用のフイルターとして使用していた。 ところが、ガラスクロスは早期に目詰まりし易
く、またアルミナボールは一旦捕獲した不純物が
流出し易いため濾過精度に劣り、更にセラミツク
フオームは気孔径が大きいため微細な不純物を十
分に濾過できないという欠点がある。 そこで、近年、例えば炭化珪素やアルミナ等の
骨材粒子を無機質結合材により結合させて骨材粒
子間に無数の微細連続気孔を形成した構成の濾材
が使用されつつある。これによれば目詰まりを長
期間にわたり防止でき、また捕獲した不純物の流
出がなく、しかも気孔径を適切になし得て精密な
濾過が可能になるという利点がある。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述の濾材は、ときには取扱い
中や使用中にクラツクが発生して、甚だしくは金
属溶湯の圧力により破損することがあり、強度の
面において改善の余地が残されていたのが実情で
ある。このように使用中に濾材にクラツクが発生
すれば、そのクラツクを固形不純物を含んだ金属
溶湯が集中的に通過するため、濾過性能が極端に
低下し、また濾材の破損が生じたときには濾材の
交換及び金属溶湯の再濾過のために多大な損失を
生じてしまう。 また、従来の濾材を使用して金属溶湯から固形
不純物を十分に除去しても、ときにはインゴツト
の圧延過程でクラツクが発生したり、メモリー用
デイスクの基板を製造したとききには読出し信号
に乱れを生じさせたりするという問題が残されて
いた。本発明者らは斯かる現象につき研究し、そ
の原因が濾材の無機質結合材中に含まれるシリコ
ンやカルシウム等が金属溶湯中に混入するためで
あることを究明した。従来、この種の濾材として
は特開昭48−6912号公報或は特公昭52−22327号
公報に記載されたものが知られており、これらは
いずれも骨材粒子相互を結合させるための無機質
結合材中に比較的多量のSiO2やCaOを含む。こ
れが例えばアルミニウム溶湯に晒されると、
SiO2については金属アルミニウムとの反応によ
り遊離シリコンを生成して溶湯内に混入し、CaO
については金属アルミニウムとの反応性はないが
そままの形で溶湯内に混入し、これらが圧延過程
におけるクラツク発生等の原因となるのである。
また、このことは無機質結合材を金属溶湯が浸蝕
することを意味するから、長期間にわたり使用す
るうちには無機質結合材の浸蝕により濾材が一層
の強度低下を来たすという問題が生ずる。 そこで、本発明の目的は、十分な強度を有し、
しかも無機質結合材の構成成分により金属溶湯が
汚染されることを極力防止できる金属溶湯用濾材
を提供するにある。 ［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の金属溶湯用濾材は、炭化珪素、窒化珪
素、電融アルミナ及び焼結アルミナのうちの１種
又は２種以上の骨材粒子を、その100重量部に対
し４〜20重量部の無機質結合材により結合させる
と共に、前記無機質結合材を、B2O315〜80％、
Al2O3２〜60％、CaO5〜30％及びMgO5〜20％で
ある組成としたところに特徴を有する。 （作用） 上記手段の金属溶湯用濾材によれば、無機質結
合材中にSiO2を含まないので、遊離シリコンに
よる溶湯汚染及びそれに伴う無機質結合材の浸蝕
を防止することができる。また、MgOの添加に
よりその分CaOの含有量が少なくなるので、CaO
の溶出量は大幅に減少し、CaOによる溶湯汚染も
防止することができる。更に、このようにCaOと
共にMgOを添加することにより濾材としての強
度は大幅に向上し、クラツクの発生や破損を長期
間にわたり防止することができる。また、この場
合、MgOの添加による強度向上効果は、両者の
モル比が約６／４〜４／６の範囲にあるときに最
も顕著であることを確認した。その理由は明らか
ではないが、CaOとMgOとの等モル状態が最も
低融点であるため、上述の範囲で焼成時に無機質
結合材が完全溶融し易くなるためと推測される。 ここで、骨材としては、金属溶湯に侵されず、
適切な粒度のものが容易に入手できることが必要
であるが、炭化珪素、窒化珪素、電融アルミナ及
び焼結アルミナがそれらの条件を満たす。斯かる
骨材粒子100重量部に対し無機質結合材を４〜20
重量部とするのは、それが４重量部未満では骨材
粒子間の結合力が不足して骨材粒子の欠落が生
じ、20重量部を超えると骨材粒子間の空隙を無機
質結合材が埋めてしまつて濾過効率が低下するか
らである。尚、無機質結合材の最適な添加量は上
述の範囲内で骨材粒径に応じて異なる。 一方、無機質結合材の構成成分のうち、B2O3
は金属溶湯、特にアルミニウム溶融に対して濡れ
性が悪く耐蝕性に優れた成分であるが、B2O3自
身では溶融温度が低く、溶融状態での粘性が低
く、且つ高温で蒸発するという問題がある。そこ
で、溶融アルミニウムと反応しないAl2O3、CaO
及びMgOを添加して安定なガラス質を形成して
骨材粒子を結合させるのである。それらの成分
は、B2O3が15〜80％、Al2O3が２〜60％、CaO5
〜30％及びMgO5〜20％であることが必要で、そ
れ以外の範囲ではガラス質を構成することが困難
となる。また、Al2O3が２％未満、MgOが５％未
満では適切なガラス状態が得られず、Al2O3が60
％以上、CaOが30％以上、MgOが20％以上では
溶融温度が上昇して焼成温度を高める必要がある
ため、焼成時にB2O3の飛散量が急増してしまう
ことになる。 （実施例） 以下本発明のいくつかの実施例につき述べる。 全ての実施例及び比較例において骨材粒子は14
〜28メツシユの焼結アルミナを使用している。無
機質結合材は次の第１表乃至第３表に示す組成に
なるように添加し、骨材粒子、有機バインダー及
び水と共に混練し、この後、例えばパイプ状に成
形して乾燥後、1350℃にて焼成した。焼成後、骨
材粒子の結合状態に観察し、通気量、カサ比重、
曲げ強度、アルミニウム合金5056の溶湯中に24時
間浸漬後の残存強度及び上記溶湯への流出成分を
測定し、総合評価を与えた。 第４表中、比較例５は大きな強度を有するが、
これは無機質結合材の割合いが過剰であるため、
骨材粒子間の隙間が無機質結合材により埋められ
て目詰まり状態を呈しており、濾過性能の点から
実用に供し得なかつた。逆に、比較例４では、無
機質結合材の割合いが不足して結合力が小さいた
め、強度の点から実用的ではなかつた。また、比
較例３では、B2O3が少ないため適切なガラス質
が形成されず、従つて、強度上の問題が大きい。
更に、比較例１，２では、夫々MgO，CaOが少
な過ぎ、B2O3の添加量が過剰であるため、適切
なガラス質が形成されず、やはり強度の面から実
用的ではなくなる。 これに対し、第１表及び第２表に示すように各
実施例１〜17とも実用上十分な曲げ強度を有する
と共に、アルミニウム合金溶湯の汚染はほとんど
なく、且つ溶湯による無機質結合材の浸蝕は極め
て少なかつた。また、溶湯に24時間浸漬後の残存
強度も大きいものであつた。また、これらのうち
CaOとMgOのモル比を６／４〜４／６とした実
施例１〜11が、強度及び溶湯汚染の点で取分け優
れた性能が得られる。しかし、CaOとMgOとの
モル比が４／６〜６／４から外れた実施例12〜17
であつても、実施例１〜11に比較すれば強度及び
溶湯汚染の点で劣るものの、用途によつては十分
に実用的なものである。
ための金属溶湯用濾材に関する。 （従来の技術） 金属の薄板や箔は金属溶湯をインゴツトに鋳造
し、これを圧延して製造される。ところが、金属
溶湯に含まれる金属酸化物や耐火物の微小破片等
の固形不純物がそのままインゴツト中に混入する
と、これを圧延して薄板や箔等を製造する過程で
ピンホールや表面欠陥が発生することがある。こ
れを防ぐには、溶湯中から固形不純物を除去する
必要があり、そのために、従来、ガラスクロス、
アルミナボール或はセラミツクフオーム等を溶湯
濾過用のフイルターとして使用していた。 ところが、ガラスクロスは早期に目詰まりし易
く、またアルミナボールは一旦捕獲した不純物が
流出し易いため濾過精度に劣り、更にセラミツク
フオームは気孔径が大きいため微細な不純物を十
分に濾過できないという欠点がある。 そこで、近年、例えば炭化珪素やアルミナ等の
骨材粒子を無機質結合材により結合させて骨材粒
子間に無数の微細連続気孔を形成した構成の濾材
が使用されつつある。これによれば目詰まりを長
期間にわたり防止でき、また捕獲した不純物の流
出がなく、しかも気孔径を適切になし得て精密な
濾過が可能になるという利点がある。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述の濾材は、ときには取扱い
中や使用中にクラツクが発生して、甚だしくは金
属溶湯の圧力により破損することがあり、強度の
面において改善の余地が残されていたのが実情で
ある。このように使用中に濾材にクラツクが発生
すれば、そのクラツクを固形不純物を含んだ金属
溶湯が集中的に通過するため、濾過性能が極端に
低下し、また濾材の破損が生じたときには濾材の
交換及び金属溶湯の再濾過のために多大な損失を
生じてしまう。 また、従来の濾材を使用して金属溶湯から固形
不純物を十分に除去しても、ときにはインゴツト
の圧延過程でクラツクが発生したり、メモリー用
デイスクの基板を製造したとききには読出し信号
に乱れを生じさせたりするという問題が残されて
いた。本発明者らは斯かる現象につき研究し、そ
の原因が濾材の無機質結合材中に含まれるシリコ
ンやカルシウム等が金属溶湯中に混入するためで
あることを究明した。従来、この種の濾材として
は特開昭48−6912号公報或は特公昭52−22327号
公報に記載されたものが知られており、これらは
いずれも骨材粒子相互を結合させるための無機質
結合材中に比較的多量のSiO2やCaOを含む。こ
れが例えばアルミニウム溶湯に晒されると、
SiO2については金属アルミニウムとの反応によ
り遊離シリコンを生成して溶湯内に混入し、CaO
については金属アルミニウムとの反応性はないが
そままの形で溶湯内に混入し、これらが圧延過程
におけるクラツク発生等の原因となるのである。
また、このことは無機質結合材を金属溶湯が浸蝕
することを意味するから、長期間にわたり使用す
るうちには無機質結合材の浸蝕により濾材が一層
の強度低下を来たすという問題が生ずる。 そこで、本発明の目的は、十分な強度を有し、
しかも無機質結合材の構成成分により金属溶湯が
汚染されることを極力防止できる金属溶湯用濾材
を提供するにある。 ［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の金属溶湯用濾材は、炭化珪素、窒化珪
素、電融アルミナ及び焼結アルミナのうちの１種
又は２種以上の骨材粒子を、その100重量部に対
し４〜20重量部の無機質結合材により結合させる
と共に、前記無機質結合材を、B2O315〜80％、
Al2O3２〜60％、CaO5〜30％及びMgO5〜20％で
ある組成としたところに特徴を有する。 （作用） 上記手段の金属溶湯用濾材によれば、無機質結
合材中にSiO2を含まないので、遊離シリコンに
よる溶湯汚染及びそれに伴う無機質結合材の浸蝕
を防止することができる。また、MgOの添加に
よりその分CaOの含有量が少なくなるので、CaO
の溶出量は大幅に減少し、CaOによる溶湯汚染も
防止することができる。更に、このようにCaOと
共にMgOを添加することにより濾材としての強
度は大幅に向上し、クラツクの発生や破損を長期
間にわたり防止することができる。また、この場
合、MgOの添加による強度向上効果は、両者の
モル比が約６／４〜４／６の範囲にあるときに最
も顕著であることを確認した。その理由は明らか
ではないが、CaOとMgOとの等モル状態が最も
低融点であるため、上述の範囲で焼成時に無機質
結合材が完全溶融し易くなるためと推測される。 ここで、骨材としては、金属溶湯に侵されず、
適切な粒度のものが容易に入手できることが必要
であるが、炭化珪素、窒化珪素、電融アルミナ及
び焼結アルミナがそれらの条件を満たす。斯かる
骨材粒子100重量部に対し無機質結合材を４〜20
重量部とするのは、それが４重量部未満では骨材
粒子間の結合力が不足して骨材粒子の欠落が生
じ、20重量部を超えると骨材粒子間の空隙を無機
質結合材が埋めてしまつて濾過効率が低下するか
らである。尚、無機質結合材の最適な添加量は上
述の範囲内で骨材粒径に応じて異なる。 一方、無機質結合材の構成成分のうち、B2O3
は金属溶湯、特にアルミニウム溶融に対して濡れ
性が悪く耐蝕性に優れた成分であるが、B2O3自
身では溶融温度が低く、溶融状態での粘性が低
く、且つ高温で蒸発するという問題がある。そこ
で、溶融アルミニウムと反応しないAl2O3、CaO
及びMgOを添加して安定なガラス質を形成して
骨材粒子を結合させるのである。それらの成分
は、B2O3が15〜80％、Al2O3が２〜60％、CaO5
〜30％及びMgO5〜20％であることが必要で、そ
れ以外の範囲ではガラス質を構成することが困難
となる。また、Al2O3が２％未満、MgOが５％未
満では適切なガラス状態が得られず、Al2O3が60
％以上、CaOが30％以上、MgOが20％以上では
溶融温度が上昇して焼成温度を高める必要がある
ため、焼成時にB2O3の飛散量が急増してしまう
ことになる。 （実施例） 以下本発明のいくつかの実施例につき述べる。 全ての実施例及び比較例において骨材粒子は14
〜28メツシユの焼結アルミナを使用している。無
機質結合材は次の第１表乃至第３表に示す組成に
なるように添加し、骨材粒子、有機バインダー及
び水と共に混練し、この後、例えばパイプ状に成
形して乾燥後、1350℃にて焼成した。焼成後、骨
材粒子の結合状態に観察し、通気量、カサ比重、
曲げ強度、アルミニウム合金5056の溶湯中に24時
間浸漬後の残存強度及び上記溶湯への流出成分を
測定し、総合評価を与えた。 第４表中、比較例５は大きな強度を有するが、
これは無機質結合材の割合いが過剰であるため、
骨材粒子間の隙間が無機質結合材により埋められ
て目詰まり状態を呈しており、濾過性能の点から
実用に供し得なかつた。逆に、比較例４では、無
機質結合材の割合いが不足して結合力が小さいた
め、強度の点から実用的ではなかつた。また、比
較例３では、B2O3が少ないため適切なガラス質
が形成されず、従つて、強度上の問題が大きい。
更に、比較例１，２では、夫々MgO，CaOが少
な過ぎ、B2O3の添加量が過剰であるため、適切
なガラス質が形成されず、やはり強度の面から実
用的ではなくなる。 これに対し、第１表及び第２表に示すように各
実施例１〜17とも実用上十分な曲げ強度を有する
と共に、アルミニウム合金溶湯の汚染はほとんど
なく、且つ溶湯による無機質結合材の浸蝕は極め
て少なかつた。また、溶湯に24時間浸漬後の残存
強度も大きいものであつた。また、これらのうち
CaOとMgOのモル比を６／４〜４／６とした実
施例１〜11が、強度及び溶湯汚染の点で取分け優
れた性能が得られる。しかし、CaOとMgOとの
モル比が４／６〜６／４から外れた実施例12〜17
であつても、実施例１〜11に比較すれば強度及び
溶湯汚染の点で劣るものの、用途によつては十分
に実用的なものである。
【表】
【表】
【表】
【表】
［発明の効果］
本発明は以上述べたように、無機質結合材の結
合力を十分に大きくできるから、取扱い時や使用
時の破損を長期間にわたり防止することができ、
しかも無機質結合材の構成成分により金属溶湯が
汚染されることを抑制できるため、インゴツトの
圧延時におけるクラツクやピンホールの発生を防
止できるという優れた効果を奏するものである。
合力を十分に大きくできるから、取扱い時や使用
時の破損を長期間にわたり防止することができ、
しかも無機質結合材の構成成分により金属溶湯が
汚染されることを抑制できるため、インゴツトの
圧延時におけるクラツクやピンホールの発生を防
止できるという優れた効果を奏するものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炭化珪素、窒化珪素、電融アルミナ及び焼結
アルミナのうちの１種又は２種以上の骨材粒子
を、その100重量部に対し４〜20重量部の無機質
結合材により結合させたものであつて、前記無機
質結合材を、B2O315〜80％、Al2O3２〜60％、
CaO5〜30％及びMgO5〜20％である組成とした
ことを特徴とする金属溶湯用濾材。 ２ 無機質結合材中におけるCaOとMgOとのモ
ル比が約６／４〜４／６であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の金属溶湯用濾材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62178046A JPS6421019A (en) | 1987-07-16 | 1987-07-16 | Filter medium for molten metal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62178046A JPS6421019A (en) | 1987-07-16 | 1987-07-16 | Filter medium for molten metal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6421019A JPS6421019A (en) | 1989-01-24 |
| JPH0586460B2 true JPH0586460B2 (ja) | 1993-12-13 |
Family
ID=16041648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62178046A Granted JPS6421019A (en) | 1987-07-16 | 1987-07-16 | Filter medium for molten metal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6421019A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02247337A (ja) * | 1989-03-22 | 1990-10-03 | Nippon Light Metal Co Ltd | アルミニウム溶湯濾過用フィルターおよびその製造法 |
| JPH0722666B2 (ja) * | 1990-03-02 | 1995-03-15 | 日本碍子株式会社 | アルミニウム溶湯用濾材 |
| JPH0426725A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-29 | Ngk Insulators Ltd | 金属溶湯用濾材 |
| JP2540525Y2 (ja) * | 1991-08-30 | 1997-07-09 | 株式会社ホンダロック | 車両用ステアリングロック装置 |
-
1987
- 1987-07-16 JP JP62178046A patent/JPS6421019A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6421019A (en) | 1989-01-24 |
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