JPH06346162A - Method for melting scrap metal and device therefor - Google Patents

Method for melting scrap metal and device therefor

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JPH06346162A
JPH06346162A JP15633193A JP15633193A JPH06346162A JP H06346162 A JPH06346162 A JP H06346162A JP 15633193 A JP15633193 A JP 15633193A JP 15633193 A JP15633193 A JP 15633193A JP H06346162 A JPH06346162 A JP H06346162A
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JP
Japan
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melting
scrap
filter
filtration
chamber
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Pending
Application number
JP15633193A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Yoshizawa
亮 吉沢
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06346162A publication Critical patent/JPH06346162A/en
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    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To produce a highly cleaned molten metal by providing plural filters having a different pore diameter, a filtration chamber having a partition wall and an inert gas injection means in a scrap melting furnace. CONSTITUTION:Plural filters 6, 52, 53 and 54 having mutually different average pore diameter are arranged toward the downstream side in order of decreasing mesh, and hence the service life of the filters is prolonged. A partition wall is provided to form a filtration chamber on the downstream side of a scrap inserting and and melting chamber, and inert gas injection means 12 and 13 are furnished to the bottom and/or side wall of the chamber to degass the chamber or to remove an oxide film. Consequently, when the bubbles of the inert gas are floated up, gaseous hydrogen, etc., and oxide film in the melt are entrained by the bubbles to the melt surface, and the melt is agitated to remove the gaseous hydrogen, etc. The finer oxide film and inclusion are then removed by the filters.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、スクラップから清浄な
金属溶湯、特にアルミニウム合金または非鉄金属溶湯を
得るためのスクラップの溶解再生装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scrap remelting apparatus for obtaining a clean molten metal, particularly an aluminum alloy or a non-ferrous molten metal, from scrap.

【0002】[0002]

【従来の技術】アルミニウム合金、または非鉄金属材料
のスクラップ(例えばダライ粉、切粉)を再生利用する
技術として、例えば、特開平1−132724号等が開
示されている。これらの切粉の溶解、再生技術は切粉を
溶湯中に連続的に効率的に溶解し、再生能力を高めよう
とするものである。
2. Description of the Related Art Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 1-132724 has been disclosed as a technique for recycling scraps of aluminum alloys or non-ferrous metal materials (for example, Dalai powder and chips). The technology for melting and regenerating these chips is to dissolve the chips continuously and efficiently in the molten metal to enhance the regenerating ability.

【0003】しかしながら、近年アルミニウム合金鋳物
の特性を改良するために共晶を形成するSi相の改良等
にSrやSbを添加する等種々の元素を添加している。
これらアルミニウム合金鋳物は塗装が施される場合が多
く、その工程で下地処理、化成処理が行われるが、Sr
やSb、Mg等の酸化物やP25 、TiO2 等がアル
ミニウム合金鋳物の表面に付着する。これら酸化物は金
属スクラップ中にあると、溶解後の溶湯中にも前記酸化
物が多く分散し、溶湯清浄度を低下させる。
However, in recent years, in order to improve the characteristics of aluminum alloy castings, various elements such as Sr and Sb are added to improve the Si phase forming a eutectic.
In many cases, these aluminum alloy castings are painted, and the surface treatment and chemical conversion treatment are performed in that process.
Oxides such as Sb and Mg, P 2 O 5 , and TiO 2 adhere to the surface of the aluminum alloy casting. When these oxides are present in the metal scrap, the oxides are largely dispersed in the molten metal after melting, which lowers the cleanliness of the molten metal.

【0004】また、機械加工の際に発生する切粉を溶解
すると、切粉の表面積が通常のスクラップ材より大きい
ため、前記酸化物の他に酸化皮膜も多量に発生する。
When the chips generated during machining are melted, the surface area of the chips is larger than that of ordinary scrap materials, so that a large amount of oxide film is generated in addition to the above oxides.

【0005】アルミニウム合金鋳物表面に付着する酸化
物は溶解後のフラックス処理をはじめとする一般の溶湯
処理では除去できず、これら酸化物はフラックス中の成
分と共存することにより、低融点の化合物、すなわち複
合酸化物を生成し、これら複合酸化物が溶湯中にある
と、製品の機械的性質を低下させることがわかった。ま
た、これら複合酸化物の比重がアルミニウム合金溶湯の
比重より重たく、溶解炉の低部に堆積しやすく、堆積し
た前記複合酸化物は例えばフラックス処理や脱ガス処理
により再び溶湯中に分散することも分かった。したがっ
て前記複合酸化物をはじめとする介在物を除去する必要
が生じてきた。
Oxides adhering to the surface of aluminum alloy castings cannot be removed by general molten metal treatment such as flux treatment after melting, and since these oxides coexist with the components in the flux, compounds with a low melting point, That is, it has been found that when complex oxides are formed and these complex oxides are in the molten metal, the mechanical properties of the product are deteriorated. Further, the specific gravity of these complex oxides is heavier than the specific gravity of the aluminum alloy melt, and is easily deposited in the lower part of the melting furnace, and the deposited complex oxide may be dispersed in the melt again by, for example, flux treatment or degassing treatment. Do you get it. Therefore, it has become necessary to remove inclusions such as the complex oxide.

【0006】また、前記酸化皮膜が多い溶湯は水素ガス
を吸収し易く、酸化皮膜が少ない場合の1.2〜1.5
倍の水素ガスを有するため、脱ガスをより長時間行う必
要があり、溶湯の出湯能力の低下、脱ガスコストの上昇
の原因になる。
Further, the molten metal having a large amount of the oxide film easily absorbs hydrogen gas, and the molten metal having a small amount of the oxide film is 1.2 to 1.5.
Since it has twice as much hydrogen gas, it is necessary to perform degassing for a longer time, which causes a decrease in molten metal discharge capacity and an increase in degassing cost.

【0007】脱ガスと介在物除去を溶湯保持炉で行う技
術が特開平5−8024号に開示されている。この公知
例は溶湯保持炉内に区画壁と注入側の炉壁との間に水平
に溶湯濾過用フィルターを配すると共に、その下側であ
って区画壁よりも注入側にガス噴出用フィルターを配
し、ガス供給管の注出口を上記噴出用フィルターにのぞ
むように配管し、ガス抜きと介在物除去を同時に行おう
とするものである。
A technique for degassing and removing inclusions in a molten metal holding furnace is disclosed in JP-A-5-8024. In this known example, a molten metal filtration filter is arranged horizontally between the partition wall and the furnace wall on the injection side in the molten metal holding furnace, and a gas injection filter is provided below the partition wall and on the injection side rather than the partition wall. The gas supply pipe is arranged so that the spout of the gas supply pipe can be seen through the jet filter, and the gas removal and the inclusion removal are attempted at the same time.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、酸化皮
膜、介在物双方とも多く含まれる金属スクラップ溶湯に
対し上記の公知例を利用すると、以下の弊害が生じるこ
とが分かった。すなわち、濾過用フィルターに付着した
介在物はその介在物サイズが大きい場合には不活性ガス
が前記濾過用フィルターを通過しにくくなり、濾過前の
溶湯の脱ガス能力が低下する。また、濾過用フィルター
の目が粗いと細かい介在物除去能力が低下し、反対に目
の細かい濾過用フィルターを用いれば介在物除去能力は
高くなるが、サイズの大きな介在物でいち早く濾過用フ
ィルターの孔が閉塞し、濾過用フィルターの寿命が短く
なるという欠点もあった。
However, it has been found that the following problems occur when the above-mentioned known example is used for a metal scrap molten metal containing a large amount of both oxide film and inclusions. That is, when the inclusions attached to the filtration filter have a large size, the inert gas is less likely to pass through the filtration filter, and the degassing ability of the molten metal before filtration is reduced. In addition, if the filter has a coarse mesh, the ability to remove fine inclusions decreases. Conversely, if a filter with a fine mesh is used, the ability to remove inclusions increases. There is also a drawback that the pores are blocked and the life of the filter for filtration is shortened.

【0009】本発明はこのような問題点を鑑みてなされ
たものであって、金属スクラップを再生する際に混入し
問題となる前記介在物および前記酸化皮膜を除去し、か
つ脱ガスをも同時に行い、清浄度の優れた溶湯を製造す
る溶解装置および溶解方法を提供することを目的とした
ものである。
The present invention has been made in view of the above problems, and removes the inclusions and the oxide film, which are problematic when mixed with metal scrap when they are regenerated, and at the same time degasses them. It is an object of the present invention to provide a melting apparatus and a melting method for producing a molten metal having excellent cleanliness.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項1
に記載の第1の発明、すなわち、一つまたは複数個に分
割された溶解炉(本明細書中において、『溶解炉』と
は、加熱手段を有し、金属を溶解保持する保持炉または
溶解保持室を意味する。)に対し少なくとも一つ以上の
金属スクラップを溶解するためのスクラップ溶解炉を設
けて金属溶湯中に金属スクラップを溶解再生する溶解装
置において、前記スクラップ溶解炉内に平均孔径の異な
る複数個の濾過用フィルターを設け、実質上複数個のス
クラップ挿入・溶解室の下流に複数個の濾過室を持つよ
うに複数個の区画壁を配し、さらに前記スクラップ挿入
・溶解室の底部および/または側壁部に、脱ガスおよび
/または酸化皮膜除去のための不活性ガス噴出手段を設
けたことを特徴とする金属スクラップの溶解装置によっ
て、達成される。
The above-mentioned object is defined in claim 1.
The first invention described in 1), namely, a melting furnace divided into one or a plurality (in the present specification, "melting furnace" means a holding furnace for melting and holding a metal or a melting furnace having a heating means. In the melting apparatus for melting and regenerating the metal scrap in the molten metal by providing a scrap melting furnace for melting at least one or more metal scraps in the scrap melting furnace. A plurality of different filtration filters are provided, and a plurality of partition walls are arranged so as to have a plurality of filtration chambers substantially downstream of the plurality of scrap insertion / melting chambers. And / or a side wall portion is provided with an inert gas jetting means for degassing and / or oxide film removal, which is achieved by a metal scrap melting apparatus.

【0011】第1の発明の好ましい実施態様において
は、請求項2に記載のように、前記濾過用フィルターは
平均孔径の異なる2種以上のフィルターからなり、上流
から下流へ向かって目の粗いフィルターから細かいフィ
ルターへと配列することにより、前記酸化皮膜、前記介
在物の大きいものから細かいものへと順番に取り除き、
フィルターの寿命を向上せしめようとするものである。
In a preferred embodiment of the first aspect of the present invention, as described in claim 2, the filter for filtration comprises two or more kinds of filters having different average pore diameters, and the filter has coarse mesh from upstream to downstream. By arranging from the fine filter to the fine filter, the oxide film and the inclusions are removed in order from the large one to the fine one.
It is intended to improve the life of the filter.

【0012】第1の発明の別の好ましい実施態様におい
ては、請求項3に記載のように、目の細かいフィルター
の近くに不活性ガス噴出手段を設けてある。
In another preferred embodiment of the first invention, as described in claim 3, an inert gas jetting means is provided near the fine filter.

【0013】また、第1の発明の別の好ましい実施態様
においては、請求項4に記載のように、前記濾過用フィ
ルターの平均孔径は第1の濾過用フィルターが1〜5m
mであり、最終フィルターが0.3〜1.0mmであれ
ば、除去効率も高い。
In another preferred embodiment of the first invention, as described in claim 4, the average pore size of the filter for filtration is 1 to 5 m for the first filter for filtration.
m and the final filter is 0.3 to 1.0 mm, the removal efficiency is also high.

【0014】なお、フィルターとしては、セラミックス
フォームフィルター、チューブ式のフィルター、あるい
はガラスウール等様々な形態および材質のものが一般に
広く用いられているが、本発明のフィルターとして、ど
れを使用しても構わない。
As the filter, a ceramic foam filter, a tube type filter, a glass wool or the like having various forms and materials are generally widely used, and any of them can be used as the filter of the present invention. I do not care.

【0015】また、第1の発明の別の好ましい実施態様
においては、請求項5に記載のように、前記複数個に分
割された前記スクラップ挿入・溶解室に元湯溶解室と前
記スクラップ溶解室および/または溶解炉を少なくとも
それぞれ一つ以上設置し、前記元湯溶解室および/また
は元湯溶解室と前記スクラップ溶解室および/またはス
クラップ溶解炉の連結手段を設けるようにすると、鋳造
機保持炉に配湯する前にさらなる脱ガス処理を要する場
合には少ない不活性ガス吹き込みによる脱ガス手段を設
ければよい。
In another preferred embodiment of the first aspect of the present invention, as described in claim 5, in the scrap insertion / melting chamber divided into the plurality of pieces, a raw water melting chamber and a scrap melting chamber are provided. If at least one melting furnace and / or a melting furnace and / or a connecting means for the former melting room and / or the former melting room and / or the scrap melting room are provided, the casting machine holding furnace If further degassing treatment is required before hot water distribution, a small amount of inert gas blowing degassing means may be provided.

【0016】連結手段を溶湯が移送される時、溶湯温度
の低下を防ぐために加熱手段を設けたり、酸化しやすい
合金の場合には不活性ガスで溶湯表面を覆ったり、ある
いは連通部を大気に触れない構造にしても構わない。
When the molten metal is transferred through the connecting means, a heating means is provided to prevent the temperature of the molten metal from lowering, the surface of the molten metal is covered with an inert gas in the case of an easily oxidizable alloy, or the communicating portion is exposed to the atmosphere. You may make it a structure that does not touch.

【0017】また、上記の目的は、請求項6に記載の第
2の発明、すなわち、一つまたは複数個の溶解炉に対し
少なくとも一つ以上の金属スクラップを溶解するための
スクラップ溶解炉を設けて金属スクラップを溶解再生す
る溶解方法において、前記スクラップ溶解炉内に設けた
スクラップ挿入・溶解室で前記金属スクラップを溶解
し、不活性ガスにより脱ガスおよび脱介在物処理を施し
た後に、平均孔径の異なる複数個の濾過用フィルターを
設けた複数個の濾過室を順次溶湯を通過させて、大きな
酸化皮膜および介在物を濾過することを特徴とする金属
スクラップの溶解方法によっても、達成される。
Further, the above object is to provide a second invention according to claim 6, that is, to provide a scrap melting furnace for melting at least one metal scrap with respect to one or a plurality of melting furnaces. In the melting method of melting and regenerating metal scrap by means of melting, the metal scrap is melted in the scrap insertion / melting chamber provided in the scrap melting furnace, and after degassing and deinclusion treatment with an inert gas, the average pore diameter is The method for melting metal scrap is characterized in that the molten metal is sequentially passed through a plurality of filtration chambers provided with a plurality of different filtration filters to filter out large oxide film and inclusions.

【0018】[0018]

【作用】不活性ガス噴出手段から発生する不活性ガスの
気泡によって、溶湯の脱ガス、酸化皮膜除去を行う。す
なわち、溶湯の下方から湯面へ向かって不活性ガスの気
泡が浮上するが、その際に、溶湯中に含まれていた水素
ガスなどや酸化皮膜を伴って湯表面まで運んだり、溶湯
を撹拌して水素ガスなどを取り除く。
Function: The molten metal is degassed and the oxide film is removed by the bubbles of the inert gas generated from the inert gas jetting means. That is, bubbles of inert gas float from the bottom of the molten metal toward the surface of the molten metal, but at that time, carry the hydrogen gas contained in the molten metal and the oxide film to the surface of the molten metal, or stir the molten metal. And remove hydrogen gas.

【0019】その後に、濾過用フィルターによって、よ
り細かな酸化皮膜、介在物を除去するのであるが、溶湯
の流れの上流から下流へ向かって目の粗いフィルターか
ら細かいフィルターへと配置して、まず比較的に大きな
酸化皮膜、介在物を除去し、続いて、より細かな酸化皮
膜、介在物を順次に除去する。
After that, a finer oxide film and inclusions are removed by a filter for filtration. First, by arranging from a coarse filter to a fine filter from upstream to downstream of the molten metal flow, A relatively large oxide film and inclusions are removed, and then a finer oxide film and inclusions are sequentially removed.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の実施例について、添付図面を
用いて、説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0021】図1は実施例1の断面平面図であり、図2
は実施例1の断面正面図である。元湯溶解室1の側壁に
は加熱バーナー10が設けてある。切粉溶解室7は元湯
溶解室1と連通部31でつながっており、元湯は連通部
31を通って切粉溶解室7に入ってくる。切粉溶解室7
の上部には切粉導入シュート2を設け、加熱処理を施さ
れた切粉が切粉溶解室7内の溶湯に上方から添加され
る。添加された切粉は回転羽根8により溶湯中に浸漬さ
れ、切粉の溶融を促進する。
FIG. 1 is a sectional plan view of the first embodiment.
FIG. 3 is a sectional front view of Example 1. A heating burner 10 is provided on the side wall of the source hot water melting chamber 1. The cutting powder melting chamber 7 is connected to the hot water melting chamber 1 by a communication portion 31, and the hot water flows into the cutting powder melting chamber 7 through the communication portion 31. Chip melting chamber 7
A chip introduction chute 2 is provided in the upper part of, and the heat-treated chips are added to the molten metal in the chip melting chamber 7 from above. The added cutting chips are immersed in the molten metal by the rotary blades 8 to accelerate the melting of the cutting chips.

【0022】不活性ガス導入管12を通って不活性ガス
吹出し口13より不活性ガスを微細な気泡16として底
部から噴出させ、切粉が溶融した溶湯について脱ガスを
行う。なお、実施例1においては、不活性ガス吹出し口
13は切粉溶解室7を横断する連続した長方形の形態を
しているが、複数の不活性ガス吹出し口13を切粉溶解
室7を横断するように間隔を置いて直線上に配置した
り、あるいは千鳥状に配置するように変更することがで
きる。この時、溶湯中の酸化皮膜は溶湯表面9あるいは
側壁等に凝集し、溶湯中の酸化皮膜が減少でき、かつ、
脱ガス効率を高められるようにした。溶湯表面あるいは
側壁等に凝集した酸化皮膜が濾過室に入り込まないよう
に仕切板の上部11は透過できない構造になっている。
溶湯は仕切板の下部の濾過用フィルター6を通過し、対
になったフィルター固定板4に固定された第2の濾過用
フィルター52、53、54(本実施例ではチューブフ
ィルターである)を通って元湯溶解室との区画壁の下部
に設けられた連通部32、33、34を通って元湯溶解
室1に戻されて、出湯される。なお、フィルターとして
は、セラミックスフォームフィルター、チューブ式のフ
ィルター、あるいはガラスウール等様々な形態および材
質のものが一般に広く用いられているが、本発明のフィ
ルターとして、どれを使用しても構わない。この時用い
た第2の濾過用フィルター52、53、54の平均孔径
は0.5mmであったが、連通部32、33、34から
の出湯量は十分であり、フィルターを設ける前のこの溶
解炉からの出湯量とほぼ同量であった。また、チューブ
フィルター52、53、54の最も高い位置より約25
0mm以上高い位置に連通部31の最も低い部位を設
け、溶湯表面9をチューブフィルター52、53、54
の最上部より250mm以上の高さに維持すれば、フィ
ルターの溶湯通過が容易であった。
The inert gas is ejected from the bottom through the inert gas introducing pipe 12 through the inert gas outlet 13 as fine bubbles 16 to degas the molten metal in which the chips are melted. In the first embodiment, the inert gas blowout port 13 has a continuous rectangular shape that traverses the chip melting chamber 7, but a plurality of inert gas blowout ports 13 cross the chip dissolving chamber 7. It is possible to arrange them in a straight line with a space therebetween, or to arrange them in a staggered manner. At this time, the oxide film in the molten metal agglomerates on the surface 9 or the side wall of the molten metal, and the oxide film in the molten metal can be reduced, and
The degassing efficiency can be improved. The upper portion 11 of the partition plate is so impermeable that the oxide film condensed on the surface of the molten metal or on the side wall does not enter the filtration chamber.
The molten metal passes through the filter 6 at the bottom of the partition plate, and the second filter 52, 53, 54 (in this embodiment, a tube filter) fixed to the pair of filter fixing plates 4. It is returned to the original hot water melting chamber 1 through the communicating portions 32, 33, 34 provided in the lower part of the partition wall with the original hot water melting chamber, and tapped. As the filter, a ceramic foam filter, a tube type filter, or a glass wool having various forms and materials are generally widely used, but any filter may be used as the filter of the present invention. The average pore diameter of the second filtration filters 52, 53, 54 used at this time was 0.5 mm, but the amount of hot water discharged from the communicating portions 32, 33, 34 was sufficient, and this dissolution before the filter was installed. It was almost the same as the amount of hot water discharged from the furnace. In addition, the tube filters 52, 53, 54 are about 25
The lowest part of the communication part 31 is provided at a position higher than 0 mm and the molten metal surface 9 is attached to the tube filters 52, 53, 54.
If the height was maintained at 250 mm or more from the uppermost part, the molten metal could easily pass through the filter.

【0023】実施例2の断面正面図を図3に示す。本実
施例では切粉溶解室7、元湯溶解室1、連通部31、3
2、33、34は実施例1と同様の配置であるが、溶湯
清浄化を行う濾過室の構造を次のようにした。すなわ
ち、第2の濾過用フィルター52、53、54が設置さ
れる濾過室内にも不活性ガス導入管14および不活性ガ
ス吹出し口15を底部と側壁部の交わる角部に設け、濾
過室内の溶湯の脱ガスも可能たらしめ、連通部32、3
3、34から排出される溶湯の水素ガス量をさらに低減
させようとするものである。
A sectional front view of the second embodiment is shown in FIG. In this embodiment, the chip melting chamber 7, the hot water melting chamber 1, the communicating portions 31, 3
Although 2, 33, and 34 have the same arrangement as that of the first embodiment, the structure of the filtration chamber for cleaning the molten metal is as follows. That is, the inert gas introducing pipe 14 and the inert gas blowout port 15 are provided at the corner where the bottom portion and the side wall portion intersect in the filtration chamber in which the second filtration filters 52, 53, 54 are installed, and the molten metal in the filtration chamber is provided. Degassing is possible, and the communication parts 32, 3
It is intended to further reduce the amount of hydrogen gas in the molten metal discharged from Nos. 3 and 34.

【0024】なお、不活性ガス吹出し口15は第2の濾
過用フィルターの下方にも濾過室の側壁にも設置できる
が、もし不活性ガス噴出により発生する酸化皮膜が第2
の濾過用フィルター52、53、54に付着し、目詰ま
りを促進する場合には、第2の濾過用フィルター52、
53、54に対し噴出する不活性ガスが接触しない位置
に不活性ガス吹出し口15を設ければよい。
The inert gas outlet 15 can be installed below the second filter or on the side wall of the filtration chamber. However, if the inert gas is blown out, the oxide film is secondly formed.
When it adheres to the filtration filters 52, 53, 54 of the above and accelerates clogging, the second filtration filter 52,
The inert gas outlet 15 may be provided at a position where the ejected inert gas does not come into contact with 53 and 54.

【0025】実施例3の断面正面図を図4に示す。本実
施例では切粉溶解室7、元湯溶解室1、連通部31、3
2、33、34は実施例1、実施例2と同様の配置であ
るが、実施例2と同様に、濾過室にも不活性ガス導入管
14および不活性ガス吹出し口15を設けているが、活
性ガス吹出し口15を第2の濾過用フィルター53と5
4の間で、第2の濾過用フィルター53と54より上方
に配置してある点が相違している。
FIG. 4 shows a sectional front view of the third embodiment. In this embodiment, the chip melting chamber 7, the hot water melting chamber 1, the communicating portions 31, 3
2, 33 and 34 have the same arrangements as those of the first and second embodiments, but like the second embodiment, the inert gas introducing pipe 14 and the inert gas blowout port 15 are also provided in the filtration chamber. , The active gas outlet 15 to the second filtration filters 53 and 5
4 is different in that it is arranged above the second filtration filters 53 and 54.

【0026】また、図5に示す実施例4においては、溶
解炉21、22および樋により連接された保持炉26を
設け、溶解炉22をスクラップ溶解炉として用い、不活
性ガス導入管29および不活性ガス噴出手段30、およ
び濾過用フィルターおよびその固定板23、第2の濾過
用フィルター24およびその固定板25を設けた。さら
にスクラップ溶解炉22および保持炉26に、それぞ
れ、出湯口37、38を設けたとともにスクラップ溶解
炉22と保持炉26の間を連通させる連通部35を設
け、連通部35内は大気と接触しない構造とし、保温及
び加熱用の加熱手段を設け、スクラップ溶解炉22およ
び保持炉26から自由に出湯できるようにしたものであ
る。保持炉26の出湯口38の手前にはフィルター27
を取り付けている。さらに、不活性ガス吹込み回転脱ガ
ス装置40を設けている。
In the fourth embodiment shown in FIG. 5, the melting furnaces 21 and 22 and the holding furnace 26 connected to the gutter are provided, and the melting furnace 22 is used as a scrap melting furnace. The active gas ejection means 30, the filter for filtration and its fixing plate 23, the second filter for filtration 24 and its fixing plate 25 were provided. Further, the scrap melting furnace 22 and the holding furnace 26 are provided with tap holes 37 and 38, respectively, and a communicating portion 35 for communicating between the scrap melting furnace 22 and the holding furnace 26 is provided, and the inside of the communicating portion 35 is not in contact with the atmosphere. The structure is such that heating means for keeping heat and heating are provided so that the scrap melting furnace 22 and the holding furnace 26 can freely discharge hot water. A filter 27 is placed in front of the tap 38 of the holding furnace 26.
Is attached. Furthermore, an inert gas blowing rotary degassing device 40 is provided.

【0027】本発明の溶解装置および溶解方法で製造し
たAC4CH合金溶湯(Si;7%、Mg;0.35
%、Sr;100ppmおよび、不可避な不純物成分を
有する化学組成の合金)およびAC4B合金(Si4〜
8%、Cu2〜4%、他不可避な不純物成分を有する化
学組成の合金)を金型試験片に鋳造し、T6処理を施
し、機械加工して引張試験およびシャルピー衝撃試験を
行ったところ、表1に示すように伸び、シャルピー衝撃
値が約20〜50%向上することがわかった。
AC4CH alloy molten metal (Si; 7%, Mg; 0.35) manufactured by the melting apparatus and the melting method of the present invention.
%, Sr; 100 ppm, and chemical composition alloy with unavoidable impurity components) and AC4B alloy (Si4 ~
8%, Cu 2-4%, and alloy composition of chemical composition having other unavoidable impurity components) were cast into mold test pieces, subjected to T6 treatment, machined, and subjected to tensile test and Charpy impact test. As shown in Fig. 1, it was found that the Charpy impact value was improved by about 20 to 50% by stretching.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】また、従来方法での濾過用フィルターの寿
命は従来1〜2カ月であったが、本発明の溶解装置およ
び溶解方法では2〜4カ月あるいはそれ以上となり、寿
命が2倍以上伸びることもわかった。
Further, the life of the filter for filtration in the conventional method was conventionally 1 to 2 months, but it becomes 2 to 4 months or more in the dissolving apparatus and the dissolving method of the present invention, and the life is extended more than twice. I also understood.

【0030】[0030]

【発明の効果】上記説明したように本発明により、従来
金属スクラップを溶融させる場合に生じた多量の酸化皮
膜と介在物の除去を行うと同時に、金属スクラップ溶解
材に多い溶湯中の溶融ガスを低減できるようになる。
As described above, according to the present invention, a large amount of oxide film and inclusions generated when a metal scrap is conventionally melted are removed, and at the same time, the molten gas in the molten metal, which is a metal scrap melting material, is removed. Can be reduced.

【0031】したがって、コストの比較的安い金属スク
ラップ材から低溶融ガス、低介在物レベルを有する高品
質溶湯を効率的に容易に製造できるので、従来金属スク
ラップを使用できなかった強度部品、重要保安部品等高
品質を要求される部材をも低コストで製造できるように
なった。すなわち、スクラップ材料を溶解したときの酸
化皮膜、介在物、および水素ガスを、本発明により、効
率的に除去し、かつ濾過用フィルターの寿命も向上する
ので、新材溶湯に遜色のない溶湯を安価で製造し、高強
度、高靱性合金を容易にリサイクル使用できるようにな
る。そのため、廉価なスクラップ材料から高品質のアル
ミニウム合金鋳物が製造できるようになる。
Therefore, a high-quality molten metal having a low melting gas and a low inclusion level can be efficiently and easily produced from a metal scrap material having a relatively low cost, so that a strength component which cannot be conventionally used as a metal scrap and important safety It has become possible to manufacture low cost parts such as parts that require high quality. That is, since the oxide film, inclusions, and hydrogen gas when the scrap material is melted are efficiently removed by the present invention, and the life of the filter for filtration is improved, the molten metal that is comparable to the new material molten metal can be obtained. Manufactured at low cost, high strength, high toughness alloys can be easily recycled. Therefore, high quality aluminum alloy castings can be produced from inexpensive scrap materials.

【0032】また本発明の他の効果として、フィルター
による濾過を行いながら、不活性ガスを噴出させるの
で、溶湯中の酸化皮膜を効率的に溶湯表面に浮上させ、
濾過用フィルターにより濾過される酸化皮膜が減少す
る。その結果、上記説明のように濾過用フィルターの寿
命が従来の2倍以上となり、濾過用フィルターの保守、
交換作業を大きく軽減でき、コスト低減も図れる。
Further, as another effect of the present invention, since the inert gas is ejected while performing the filtration with the filter, the oxide film in the molten metal is efficiently floated on the surface of the molten metal,
The oxide film filtered by the filter for filtration is reduced. As a result, as described above, the service life of the filter for filtration is more than double that of the conventional one, and maintenance of the filter for filtration,
The replacement work can be greatly reduced, and the cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例1を示す断面平面図である。FIG. 1 is a sectional plan view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例1を示す断面正面図である。FIG. 2 is a sectional front view showing the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例2を示す断面正面図である。FIG. 3 is a sectional front view showing a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例3を示す断面正面図である。FIG. 4 is a sectional front view showing a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例4を示す断面平面図である。FIG. 5 is a sectional plan view showing a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 元湯溶解室 2 切粉導入シュート 4 フィルター固定板 52 第2の濾過用フィルター 53 第2の濾過用フィルター 54 第2の濾過用フィルター 6 濾過用フィルター 7 切粉溶解室 8 回転羽根 9 溶湯表面 10 加熱バーナー 11 仕切板の上部 12 不活性ガス導入管 13 不活性ガス吹出し口 14 不活性ガス導入管 15 不活性ガス吹出し口 16 気泡 17 気泡 21 溶解炉 22 溶解炉 23 濾過用フィルターおよびその固定板 24 第2の濾過用フィルター 25 固定板 26 保持炉 27 フィルター 28 濾過室 29 不活性ガス導入管 30 不活性ガス噴出手段 31 連通部 32 連通部 33 連通部 34 連通部 35 連通部 36 連通部 37 出湯口 38 出湯口 40 不活性ガス吹込み回転脱ガス装置 整理番号 SO93X02 化学式等を記載した書面 明細書 1 Motoyu Melting Chamber 2 Chip Introducing Chute 4 Filter Fixing Plate 52 Second Filtration Filter 53 Second Filtration Filter 54 Second Filtration Filter 6 Filtration Filter 7 Chip Dissolving Chamber 8 Rotating Blade 9 Molten Metal Surface 10 Heating Burner 11 Upper Part of Partition Plate 12 Inert Gas Inlet Pipe 13 Inert Gas Outlet Port 14 Inert Gas Inlet Pipe 15 Inert Gas Outlet Port 16 Bubbles 17 Bubbles 21 Melting Furnace 22 Melting Furnace 23 Filtration Filter and Its Fixing Plate 24 Second Filter for Filter 25 Fixing Plate 26 Holding Furnace 27 Filter 28 Filtration Chamber 29 Inert Gas Introducing Tube 30 Inert Gas Injecting Means 31 Communication Portion 32 Communication Portion 33 Communication Portion 34 Communication Portion 35 Communication Portion 36 Communication Portion 37 Ejection Yukou 38 Hot water spout 40 Inert gas blowing rotary degassing device reference number SO93X02 chemistry A written statement that describes the formula, etc.

【表1】 [Table 1]

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一つまたは複数個の溶解炉に対し少なく
とも一つ以上の金属スクラップを溶解するためのスクラ
ップ溶解炉を設けて金属スクラップを溶解再生する金属
スクラップの溶解装置において、 前記スクラップ溶解炉内に平均孔径の異なる複数個の濾
過用フィルターを設け、 実質上複数個のスクラップ挿入・溶解室の下流に複数個
の濾過室を持つように複数個の区画壁を配し、 さらに前記スクラップ挿入・溶解室の底部および/また
は側壁部に、脱ガスおよび/または酸化皮膜除去のため
の不活性ガス噴出手段を設けたことを特徴とする金属ス
クラップの溶解装置。
1. A metal scrap melting apparatus for melting and regenerating metal scrap by providing a scrap melting furnace for melting at least one metal scrap in one or a plurality of melting furnaces, wherein the scrap melting furnace A plurality of filtration filters with different average pore diameters are installed inside, and a plurality of partition walls are arranged so that a plurality of filtration chambers are provided downstream of the plurality of scrap insertion / melting chambers. A device for melting metal scrap, characterized in that an inert gas ejection means for degassing and / or oxide film removal is provided on the bottom and / or side wall of the melting chamber.
【請求項2】 前記濾過用フィルターは平均孔径の異な
る2種以上のフィルターからなり、上流から下流へ向か
って目の粗いフィルターから細かいフィルターへと配列
することを特徴とする請求項1に記載の金属スクラップ
の溶解装置。
2. The filter according to claim 1, wherein the filter for filtration is composed of two or more kinds of filters having different average pore diameters, and arranged from a filter having coarse mesh to a filter having fine mesh from upstream to downstream. Melting equipment for metal scrap.
【請求項3】 目の細かいフィルターの近くに不活性ガ
ス噴出手段を設けたことを特徴とする請求項1または請
求項2に記載の金属スクラップの溶解装置。
3. The apparatus for melting metal scrap according to claim 1, wherein an inert gas jetting means is provided near the fine mesh filter.
【請求項4】 前記濾過用フィルターの平均孔径は第1
の濾過用フィルターが1〜5mmであり、最終フィルタ
ーが0.3〜1.0mmであることを特徴とする請求項
1から請求項3までのいずれか1つに記載の金属スクラ
ップの溶解装置。
4. The average pore size of the filtration filter is first
The apparatus for dissolving metal scrap according to any one of claims 1 to 3, wherein the filter for filtration is 1 to 5 mm and the final filter is 0.3 to 1.0 mm.
【請求項5】 前記複数個に分割された前記スクラップ
挿入・溶解室に元湯溶解室と前記スクラップ溶解室およ
び/または溶解炉を少なくともそれぞれ一つ以上設置
し、前記元湯溶解室および/または元湯溶解室と前記ス
クラップ溶解室および/またはスクラップ溶解炉の連結
手段を設けることを特徴とする請求項1から請求項4ま
でのいずれか1つに記載の金属スクラップの溶解装置。
5. At least one original hot water melting chamber and at least one scrap melting room and / or melting furnace are installed in the scrap inserting / melting room divided into the plurality of pieces, and the original hot water melting room and / or The apparatus for melting metal scrap according to any one of claims 1 to 4, further comprising a connecting means for connecting the former molten metal chamber and the scrap melting chamber and / or the scrap melting furnace.
【請求項6】 一つまたは複数個の溶解炉に対し少なく
とも一つ以上の金属スクラップを溶解するためのスクラ
ップ溶解炉を設けて金属スクラップを溶解再生する金属
スクラップの溶解方法において、 前記スクラップ溶解炉内に設けたスクラップ挿入・溶解
室で前記金属スクラップを溶解し、不活性ガスにより脱
ガスおよび脱介在物除去処理を施した後に、平均孔径の
異なる複数個の濾過用フィルターを設けた複数個の濾過
室を順次溶湯を通過させて、大きな酸化皮膜および介在
物を濾過することを特徴とする金属スクラップの溶解方
法。
6. A method of melting a metal scrap, wherein a scrap melting furnace for melting at least one metal scrap is provided in one or a plurality of melting furnaces to melt and regenerate the metal scrap, wherein the scrap melting furnace After the metal scrap is melted in the scrap insertion / melting chamber provided inside and degassed and deinclusions removed by an inert gas, a plurality of filtration filters with different average pore diameters are provided. A method for melting metal scrap, characterized in that a large oxide film and inclusions are filtered by sequentially passing the molten metal through a filtration chamber.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101039725B1 (en) * 2009-03-23 2011-06-09 (주)이노캐스트 Apparatus and method for regenerating scrap of magnesium alloy
JP2013060629A (en) * 2011-09-13 2013-04-04 Watase Keigokin:Kk Aluminum melting system
WO2014010757A1 (en) * 2012-07-13 2014-01-16 国立大学法人 熊本大学 Method for removing inclusions within molten metal, and filter for filtration
WO2019204986A1 (en) * 2018-04-24 2019-10-31 安徽阿尔泰克铝业材料科技有限公司 Molten aluminum holding furnace provided with purification system and molten aluminum temperature detection method therefor

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