JPH07207357A - Filtration method of molten al or al alloy - Google Patents

Filtration method of molten al or al alloy

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JPH07207357A
JPH07207357A JP328594A JP328594A JPH07207357A JP H07207357 A JPH07207357 A JP H07207357A JP 328594 A JP328594 A JP 328594A JP 328594 A JP328594 A JP 328594A JP H07207357 A JPH07207357 A JP H07207357A
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filter
filtration
molten metal
stage
porous filter
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JP328594A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazutaka Kunii
一孝 國井
Motohiro Nagao
元裕 長尾
Kenji Osumi
研治 大隅
Kiyomasa Oga
清正 大賀
Motohiro Arai
基浩 新井
Joji Masuda
穣司 益田
Takayuki Kitano
貴之 北野
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To extend the life of an expensive filter by adding a crystal grain size micronizing agent to molten metal in between a first and second stage of a refractory porous filter and filtering. CONSTITUTION:Molten Al or Al alloy is filtered by using a filter prior to casting. In this case, a refractory porous filter is fitted in two stages. A crystal grain size micronizing agent is added to molten metal in between the first porous filter and second porous filter to filter the molten metal. Also, when each filtration is executed by two stage filters, each molten metal is oxidized to form Al oxide in molten metal and is filtered, at the early stage of filtration, an oxide film is formed on the filtration front side of each filter, a removing efficiency of the inclusions in molten metal is improved. By this method, the adverse impact due to adding a crystal grain micronizing agent is suppressed to a minimum.

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AlまたはAl合金溶湯
の濾過に際して用いるフィルターの寿命を延長する技術
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for extending the life of a filter used for filtering molten aluminum or molten aluminum alloy.

【0002】[0002]

【従来の技術】AlまたはAl合金は、軽量性、加工
性、表面美麗性等の特徴を有することから種々の用途に
利用されている。しかし不純物元素の混入によって、共
晶化合物が粗大化する等の不都合が生じ、強度、靭性、
表面処理性等が著しく劣るという問題がある。特に近年
は製品の薄肉化、細線化などの要求が厳しくなる傾向に
あり、欠陥の発生が無く安定して高品質を示すAlまた
はAl合金(以下Alで代表することがある)を提供す
ることが必要となっている。
2. Description of the Related Art Al or Al alloys are used for various purposes because they have characteristics such as light weight, workability and surface beauty. However, the inclusion of impurity elements causes inconveniences such as coarsening of the eutectic compound, resulting in strength, toughness,
There is a problem that the surface treatability is extremely poor. In particular, in recent years, there is a tendency that demands for thinning and thinning of products tend to be strict, and to provide Al or an Al alloy (hereinafter sometimes represented by Al) which shows stable and high quality without generation of defects. Is needed.

【0003】Alの製造工程は、原料の溶解、溶解
炉内での精練、炉外での精練、鋳造を基本プロセス
として構成されるが、欠陥発生を防止する為には、上記
各プロセスの中でも、との精練プロセスが重要な位
置を占める。本発明はの炉外精練における最終のステ
ップ、換言すればの鋳造の直前に設けられる重要な仕
上げステップを構成する濾過技術に関するものである。
The manufacturing process of Al is constituted by the basic processes of melting raw materials, refining in a melting furnace, refining outside the furnace, and casting. In order to prevent the occurrence of defects, among the above-mentioned processes, The refining process with, occupies an important position. The present invention relates to a filtration technique which constitutes the final step in the out-of-furnace refining, in other words the important finishing step provided immediately before casting.

【0004】Al製品の欠陥における最大原因の1つは
介在物の混入であるが、介在物の由来としては、の原
料に混入して持込まれた酸化物や各種異物、更にはの
精錬に当たって溶湯が大気中の酸素と反応することによ
って形成される酸化物等が考えられる。これら,に
由来する介在物は、実質上回避不可であり、その為上述
した様に鋳造直前の最終段階で濾過を行なうことが必須
の重要工程となってくるのである。
One of the biggest causes of defects in Al products is inclusion of inclusions. The origin of inclusions is oxides and various foreign substances brought into the raw material of, and further molten metal in refining. An oxide or the like formed by the reaction of oxygen with oxygen in the atmosphere is considered. Inclusions derived from these are virtually unavoidable, and therefore, as described above, it becomes an indispensable important step to perform filtration at the final stage immediately before casting.

【0005】しかしながら,の工程等で混入してき
た介在物の全てを濾過工程で除去することになるので、
フィルターの濾過前面側には大量の介在物が捕捉されて
堆積し、僅か数チャージで目詰りを起こすという問題が
ある。ここでフィルターとしては、古くは板状フィルタ
ーが用いられていたが、近年はチューブ状フィルターを
複数本組合せて濾過面積を拡大しつつチューブの外側か
ら内側に向けて効率的に濾過させるという技術が広く利
用されている。しかしチューブ状フィルターは高価であ
るという欠点があり、しかも前述の如く数チャージの使
用によって目詰りが進行し濾過能力が低下する様である
と、これを頻繁に廃棄して新品と交換しなければなら
ず、このことがAl製造コストを押上げてしまうという
ことが問題となっている。
However, since all the inclusions that have been mixed in in the above step etc. will be removed in the filtration step,
There is a problem that a large amount of inclusions are trapped and accumulated on the filtration front side of the filter, which causes clogging with a few charges. Here, as a filter, a plate filter has been used for a long time, but in recent years, a technique of efficiently filtering from the outside of the tube to the inside while increasing the filtration area by combining multiple tube filters has been developed. Widely used. However, the tubular filter has the disadvantage that it is expensive, and as mentioned above, if it seems that clogging progresses due to the use of several charges and the filtration capacity decreases, it must be frequently discarded and replaced with a new one. Of course, this raises the problem of increasing the Al production cost.

【0006】この様なところから、フィルターの寿命延
長が課題となり種々検討されている。これらのうち特公
昭52−41726号には、フィルターの濾過前面側に
付着している無機物質ケーキを溶湯濾過の実施過程中に
取除く技術が提案されており、具体的には複数本のチュ
ーブ状フィルターを組合わせてなるカートリッジ形式の
フィルターセットに対し、その下方から溶湯内へ不活性
ガスを吹込んで不活性ガスの微細気泡を吹当て、前記ケ
ーキを強制的にはぎ落して溶湯中に再分散させると共
に、溶湯中に溶解しているH2 ガスを不活性ガス気泡中
に拡散させて脱H 2 ガスを平行的に遂行しようとする方
法が示されている。
From such a point, the life of the filter is extended.
The length is an issue and various studies have been made. Out of these
In Sho 52-41726, on the filtration front side of the filter
During the process of molten metal filtration
A technology to remove it has been proposed.
Of a cartridge type that combines a tube-shaped filter
Inert against the filter set from below to the molten metal
Blow in the gas and spray fine bubbles of inert gas to
Forcibly peeling off the key and redispersing it in the molten metal
H dissolved in the molten metal2 Gas in an inert gas bubble
To disperse and remove H 2 Those who try to carry out gas in parallel
The law is shown.

【0007】フィルターの濾過前面側に付着しているケ
ーキ層は極めて強固なものである為、不活性ガスの微細
気泡を吹当てる程度では、ケーキの全てを除去し得るに
至らず、これに代る新しい手段を開発することが望まれ
ている。一方本発明者等の最近の研究によれば、ケーキ
層が強固になって一層剥離され難いものになっていく理
由の幾つかが解明された。
Since the cake layer adhering to the filtration front side of the filter is extremely strong, it is not possible to completely remove the cake by spraying fine bubbles of an inert gas. There is a desire to develop new means. On the other hand, according to recent researches by the present inventors, some of the reasons why the cake layer becomes stronger and becomes more difficult to peel off have been clarified.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、ケ−キ層が一層強固になる原因を少しでも解消し、
フィルターからのケ−キ除去をより容易なものとするこ
とにより、上記の様な公知手法であっても実質的に容易
に剥離し得る程度のケ−キの形成にとどめることを意図
するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the object of the present invention is to eliminate the cause of the cake layer becoming stronger,
By making it easier to remove the cake from the filter, it is intended to limit the formation of the cake to the extent that it can be substantially easily peeled off even by the known method as described above. is there.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すること
のできた本発明は、AlまたはAl合金溶湯を鋳造に先
だって濾過するに当たり、耐火性多孔質フィルターを2
段に設け、第1段の耐火性多孔質フィルターと第2段の
耐火性多孔質フィルターの間で前記溶湯に結晶粒微細化
剤を添加して濾過を行うことを基本的構成要旨とするも
のである。尚第1段の耐火性多孔質フィルター及び第2
段の耐火性多孔質フィルターによる各濾過を行うに際
し、夫々濾過対象の溶湯を酸化することにより該溶湯中
にAl酸化物を形成してから濾過を行う様にすれば、濾
過の初期に各フィルターの濾過前面側に酸化物皮膜が形
成されて見掛け上の目開きが小さくなるので、溶湯中の
介在物の除去効率が高まり、従って安定した濾過効果を
得ることができる。別の好ましい実施態様によれば、第
2段の耐火性多孔質フィルターによる濾過を行うに際
し、結晶粒微細化剤の添加と同時もしくは前後して該溶
湯を酸化することにより該溶湯中にAl酸化物を形成し
てから濾過を行うことが可能である。更に別の好ましい
実施態様によれば、第1段の耐火性多孔質フィルターと
してはチューブ状のものを用い、第2段の耐火性多孔質
フィルターとしては板状のものを用いる方法が推奨され
る。
According to the present invention, which has been able to achieve the above object, a refractory porous filter is used for filtering molten aluminum or aluminum alloy prior to casting.
The basic constitution is that it is provided in a stage and filtration is performed by adding a crystal grain refining agent to the molten metal between the first stage refractory porous filter and the second stage refractory porous filter. Is. The first stage fire-resistant porous filter and the second stage
When performing the filtration with the multi-stage refractory porous filter, the molten metal to be filtered is oxidized to form an Al oxide in the molten metal, and then the filtration is performed. Since an oxide film is formed on the front side of the filtration of (1) to reduce the apparent openings, the efficiency of removing inclusions from the molten metal is increased, and thus a stable filtration effect can be obtained. According to another preferred embodiment, during the filtration with the second stage refractory porous filter, the molten metal is oxidized at the same time as or before or after the addition of the grain refining agent, thereby oxidizing Al in the molten metal. It is possible to perform filtration after forming the thing. According to yet another preferred embodiment, it is recommended to use a tube-shaped one as the first stage refractory porous filter and a plate-shaped one as the second stage refractory porous filter. .

【0010】[0010]

【作用】まずAl溶湯濾過におけるフィルターの目詰り
状況について説明する。Al溶湯中に含まれる介在物の
うちフイルター除去の対象となるものは、大別して二つ
に分類される。一つはフィルターメッシュに比べて極め
て大きい高融点酸化物であり、主として膜状を呈し、他
の一つはフィルターメッシュに比べて極めて小さい高融
点酸化物であり、主として微粒状を呈する。濾過に当た
っては、始めに上記膜状介在物がフィルターの濾過前面
側(以下単に表面ということがある)に沈降してフィル
ターを構成する骨格部に絡着し短時間の内に目詰りを生
じ、見掛上非常に目開きの小さいメッシュフィルターと
なる。その為本来ならばフィルターを通過してしまう程
の前記微粒状介在物が目開きの小さくなったフィルター
に捕捉されることとなる。即ちAl溶湯の濾過は「表面
濾過」機構によって行なわれるものである。この様にし
て1チャージの濾過が終了した後のフィルター表面に
は、膜状酸化物が絡着し、且つこの膜状酸化物に粒状酸
化物が散在的に付着した状態が形成されている。
[Function] First, the clogging condition of the filter in the molten Al filtration will be described. Among the inclusions contained in the Al melt, those to be removed by the filter are roughly classified into two. One is a refractory oxide that is extremely larger than the filter mesh and mainly has a film shape, and the other is a refractory oxide that is extremely smaller than the filter mesh and mainly has a fine particle shape. In the filtration, first, the film-like inclusions settle on the filtration front side of the filter (hereinafter may be simply referred to as the surface) and are entangled with the skeleton constituting the filter to cause clogging within a short time, It is a mesh filter with a very small opening apparently. Therefore, the fine particulate inclusions that would normally pass through the filter will be captured by the filter having a small opening. That is, the Al molten metal is filtered by the "surface filtration" mechanism. In this way, after the filtration of one charge is completed, a film oxide is entangled and a state in which granular oxide is scatteredly adhered to the film oxide is formed.

【0011】こうして形成されるケ−キは、上記形成様
式から理解される様にそれ自体かなり強固なものとして
成長する素地を有するが、前述した本発明者らの究明に
基づく因子が加わって一層強固なケ−キが形成されるの
である。以下この点について説明する。
The cake formed in this manner has a base that grows as a fairly solid material as understood from the above-mentioned formation mode, but it is further enhanced by the addition of the above-mentioned factors based on the investigation by the present inventors. A strong cake is formed. This point will be described below.

【0012】Al製品に要求される特性の一つとして強
度が挙げられる。この特性を満足する為には結晶粒を微
細化することが必要であり、結晶粒微細化剤としてのT
iやTi−Bを、塊状やワイヤ状のAl−Tiもしくは
Al−Ti−Bとして添加することが一般に行われてい
る。従って例えばAlスクラップを溶解原料とする場合
には、該スクラップ中に配合されているTiやTi−B
が溶湯中に持込まれることとなるが、このTiやTi−
Bは前記添加時の溶解条件によっては、或は鋳造工程中
の冷却速度如何によってはAl製品中にかなり大きい介
在物として成長しているものもあり、この様に粗大に成
長しているものは当然に、また成長せず微細分散してい
るものであっても、再溶解後のAl溶湯中ではもはや結
晶粒微細化効果を発揮しないこと等も知られている。そ
の為本発明のAlスクラップを再溶解して使用すること
を意図する場合には、結晶粒微細化剤を新たに添加する
ことが必須となっている。しかるにこの結晶粒微細化剤
として市中で入手されるのは、前記の様にAl−Tiや
Al−Ti−Bのワイヤや塊であり、これらを再溶解し
たAl溶湯中に投入した場合も溶湯中に粗大な不溶介在
物として混入することが多いというのが現製造プロセス
上の実状である。従ってAl溶湯中には、Alスクラッ
プに由来する粗大なTiやTi−B、更には新たに投入
した結晶粒微細化剤中の粗大なTiやTi−Bが、結晶
粒微細化作用を実質的に発揮しない不純物として混入し
ており、これらの不純物も前記酸化物系介在物と一緒に
炉過されなければならないのである。
Strength is one of the properties required for Al products. In order to satisfy this characteristic, it is necessary to refine the crystal grains, and T as a grain refiner is used.
It is common practice to add i or Ti-B as lump or wire-shaped Al-Ti or Al-Ti-B. Therefore, for example, when Al scrap is used as a melting raw material, Ti and Ti-B mixed in the scrap are mixed.
Will be brought into the molten metal.
B may grow as a considerably large inclusion in the Al product depending on the melting conditions at the time of addition or depending on the cooling rate during the casting process. Naturally, it is also known that even if it does not grow and is finely dispersed, it will no longer exert the grain refining effect in the Al melt after remelting. Therefore, when it is intended to re-melt and use the Al scrap of the present invention, it is essential to newly add a grain refiner. However, what is commercially available as this crystal grain refining agent is a wire or a lump of Al-Ti or Al-Ti-B as described above, and even when these are put into a remelted Al melt. It is the actual situation in the current manufacturing process that coarse insoluble inclusions are often mixed in the molten metal. Therefore, in the molten aluminum, coarse Ti and Ti-B derived from Al scrap, and further coarse Ti and Ti-B in the newly added crystal grain refining agent substantially reduce the grain refinement action. It is mixed in as impurities that do not exhibit in particular, and these impurities must also be passed through the furnace together with the oxide inclusions.

【0013】この様な結晶粒微細化剤が混入した状態で
濾過を行うと、フィルター表面には前記した如く、膜状
介在物の付着に伴う表面濾過機構によって粒状介在物並
びに前記粗大なAl−TiやAl−Ti−Bが捕足され
る。捕足されること自体は濾過の主旨に徹して合目的な
ことであるが、この様な大小とりまぜた介在物が濾過チ
ャージの進行につれて次々と積層成長していき、遂に濾
過不能な程の目詰まりに至るのである。そこで本発明者
らはこの様な表面濾過機構の進行状況について自由な角
度から検討を行った結果、再溶解後に投入する結晶粒微
細化剤がAl溶湯中に十分微細分散されず、一部粗大な
まま分散されて結晶粒微細化作用を発揮しないまま、酸
化物介在物と共にフィルター表面に捕足されることがケ
−キの強固さをより一層増大し、フィルター表面からの
剥離に対して大きな抵抗になっているのではないかとの
示唆を得るに至った。
When filtration is carried out in the state where such a crystal grain refining agent is mixed, as described above, the particulate inclusions and the coarse Al-- particles are formed on the surface of the filter by the surface filtration mechanism accompanying the adhesion of the film-like inclusions. Ti and Al-Ti-B are captured. The fact that they are trapped in itself is a purported purpose for the purpose of filtration, but such mixed inclusions of large and small sizes grow and grow one after another as the filtration charge progresses, and finally, it becomes impossible to filter. It leads to a blockage. Therefore, as a result of examining the progress of such a surface filtration mechanism from a free angle, the present inventors found that the crystal grain refining agent to be added after re-dissolution was not sufficiently finely dispersed in the Al melt and partially coarsened. Being dispersed as it is and not exhibiting the grain refining effect, it is trapped on the filter surface together with the oxide inclusions, which further increases the firmness of the cake and is large against peeling from the filter surface. We came to the suggestion that it might be a resistance.

【0014】そこで(A)従前通りAl溶湯の濾過工程
前に結晶粒微細化剤を添加して濾過した場合と、(B)
該添加を省略して濾過した場合の夫々について実験を行
い、濾過を数チャ−ジ行い、夫々フィルター入湯側のヘ
ッド値の変化を比較した。ここでヘッド値とは、フィル
ターボックスを板状フィルターによって入湯側と出湯側
に仕切り、出湯側をオ−バ−フロー方式として湯面高さ
を一定とした場合において、入湯側へのAl溶湯注入量
を制御して出湯側におけるオーバーフローが定常的に行
われる状態における入湯側湯面(高位)と出湯側湯面
(低位)の高低差を意味する。従ってフィルター表面の
ケ−キ量が増大して目詰まりが強くなるにつれてヘッド
値は増大する。
Therefore, (A) the case where the grain refining agent is added and filtered before the Al molten metal filtration step as before, and (B)
An experiment was performed for each case where the addition was omitted and filtration was performed, and the filtration was performed for several times, and the changes in the head value on the hot water side of the filters were compared. Here, the head value means that when the filter box is divided into a hot water side and a hot water side by a plate-like filter and the hot water side is an overflow system and the hot water level is constant, the molten aluminum is poured into the hot water side. It means the difference in height between the hot water surface (high level) and the hot water surface (low level) in a state in which the amount is controlled and overflow on the hot water side is constantly performed. Therefore, the head value increases as the amount of cake on the filter surface increases and clogging becomes stronger.

【0015】この様な実験系においてヘッド値の変化を
比較したところ、(A)の従来方式では1つの濾過チャ
ージが終了した時点のヘッド値と、その次の濾過チャー
ジの最初のヘッド値は殆んど変わっていなかった。即ち
ある1つの濾過チャージ内では濾過進行に伴ってヘッド
値が上昇していくが、前チャージで到達したヘッド値を
出発点として次チャージの濾過進行に伴うヘッド値の上
昇が単純にプラスされていくことが分かった。従ってヘ
ッド値は上昇一方であり、全体として極めて少ないチャ
ージ数で濾過不能の限界域に至る。一方(B)に示した
結晶粒微細化剤非添加の系では、ある1つの濾過チャー
ジ内では濾過進行に伴ってヘッド値が上昇してくことに
変わりはないが、前チャージが終了した時点のヘッド値
に比べて、その次の濾過チャージ開始時点のヘッド値は
有意に低い値になっていることが分かった。これは驚く
べき知見であり、前チャージの濾過が終了した後、次チ
ャージを行うまでの待ち時間の間、フィルター保護の目
的で保持されていた前チャージの残留溶湯がフィルター
表面の付着ケ−キを自然剥離し、これによって待ち時間
中にヘッド値の低下を招いたものと解釈される。この様
な現象は従来全く知られておらず、新たに添加すること
が常識とされていた結晶粒微細化剤がケ−キの剥離を阻
害する原因の一つであることを突きとめた功績は頗る大
きいものである。
Comparison of changes in the head value in such an experimental system shows that in the conventional method of (A), the head value at the time when one filtration charge is completed and the first head value of the next filtration charge are almost the same. It didn't change. That is, the head value increases as the filtration progresses within a certain one of the filtration charges, but the head value reached by the previous charge is used as a starting point and the increase in the head value due to the filtration progress of the next charge is simply added. I knew it would go. Therefore, the head value is increasing, and as a whole, it reaches the limit range where filtration is impossible with an extremely small number of charges. On the other hand, in the system in which the crystal grain refining agent is not added as shown in (B), the head value increases with the progress of filtration within a certain one filtration charge, but at the time when the previous charge is completed. It was found that the head value at the start of the next filtration charge was significantly lower than the head value. This is a surprising finding, and the residual molten metal of the pre-charge, which was retained for the purpose of protecting the filter during the waiting time after the completion of the filtration of the pre-charge and before the next charge, adhered to the cake on the filter surface. Is spontaneously peeled off, which is interpreted as causing a decrease in the head value during the waiting time. Such a phenomenon has not been known at all in the past, and it has been found that the crystal grain refining agent, which has been commonly regarded as a new addition, is one of the causes of inhibiting the peeling of the cake. Is a big thing.

【0016】この様な知見を基礎として、結晶粒微細化
剤はフィルターの前段に添加しないとの基本構成に到達
したが、Al製品の強度特性を高めるという観点からは
結晶粒微細化剤はいずれかの時点で添加されなければな
らず、該添加に際して混入してくる前記粗大な結晶粒微
細化剤は何らかの手段によって除去されなければならな
い。そこで種々検討を重ねた結果、フィルターを2段構
成とし、結晶粒微細化剤は第2段フィルターの前に添加
することとした。この様な構成であれば、第1段目のフ
ィルターは前記(A),(B)の対比から分かる様にフ
ィルター寿命が延長されるので、高価なフィルター、例
えばチュ−ブ状フィルターを第1段として使用し、安価
で使い捨てても良いと思われる板状フィルターを第2段
フィルターとして使用する、といった使い分けも可能と
なる。尚、多段濾過そのものについては例えば特開平2
−211937等で知られているが、これは溶湯の層流
化を意図するものであり、本発明とは目的、構成共に全
く相違するものである。
On the basis of such knowledge, the basic constitution was reached in which the crystal grain refining agent was not added before the filter. However, from the viewpoint of enhancing the strength characteristics of Al products, the crystal grain refining agent will eventually be used. It must be added at some point and the coarse grain refining agent mixed in during the addition must be removed by some means. Therefore, as a result of various studies, it was decided that the filter had a two-stage structure and the crystal grain refining agent was added before the second-stage filter. With such a configuration, the first stage filter has a longer filter life as can be seen from the comparison of (A) and (B), and therefore an expensive filter, for example, a tube filter is used as the first filter. It is also possible to use the plate-shaped filter as the second stage filter, which is used as the second stage filter and is considered to be inexpensive and disposable. The multi-stage filtration itself is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
It is known from JP-A-211937, etc., but this is intended to make a molten metal into a laminar flow, and is completely different from the present invention in both object and constitution.

【0017】一方前記した様な表面濾過機構の説明から
理解し得る様に、膜状の酸化物系介在物は第1段目のフ
ィルターで捕足されており、第2段目のフィルターにお
ける濾過に際しては溶湯中に存在しない。そこで第2段
目のフィルター直前でAl溶湯を積極酸化し、膜状介在
物を形成して第2段フィルターにおける表面濾過機構の
発揮に寄与せしめることは有用な手段と考えられる。そ
の様な積極酸化を行う為の具体的な手段としては、下記
の方法が例示される。
On the other hand, as can be understood from the above description of the surface filtration mechanism, the film-like oxide inclusions are trapped by the first-stage filter, and the second-stage filter performs filtration. At the moment, it is not present in the melt. Therefore, it is considered to be a useful means to positively oxidize the molten Al just before the second stage filter to form a film-like inclusion so as to contribute to the performance of the surface filtration mechanism in the second stage filter. The following method is exemplified as a specific means for performing such positive oxidation.

【0018】(1)溶湯中に空気を吹込む方法 溶湯内部が空気によって直接酸化されると共に、吹込み
空気による溶湯撹拌効果によって溶湯表面が大気酸化を
受け、速やかに膜状酸化物が形成されてこれをフィルタ
ー表面に付着させることができるので、次チャージ濾過
の初期から安定した表面濾過に移行していく。 (2)溶湯中に不活性ガスを吹込む方法 溶湯表面が不活性ガスによる撹拌作用によって大気酸化
を受け易くなり、前記空気吹込みよりは若干遅れるが、
速やかに膜状酸化物が形成される。 (3)溶湯を機械撹拌または電磁撹拌する方法 上記(2)と実質的に同様の作用効果が発揮されて速や
かに膜状酸化物が形成される。
(1) Method of Blowing Air into Molten Metal The inside of the molten metal is directly oxidized by air, and the molten metal surface is subjected to atmospheric oxidation due to the stirring effect of the molten air to form a film oxide. Since this can be attached to the surface of the filter, stable surface filtration starts from the initial stage of the next charge filtration. (2) Method of blowing an inert gas into the molten metal The surface of the molten metal is susceptible to atmospheric oxidation due to the stirring action of the inert gas, and although it is slightly behind the air blowing,
A film oxide is rapidly formed. (3) Method of mechanically stirring or electromagnetically stirring the molten metal Substantially the same action and effect as in (2) above are exhibited, and a film oxide is rapidly formed.

【0019】この様な強制的酸化方法によって溶湯中に
形成される膜状酸化物は、種々実験した結果、一般にm
m単位〜数百μmの大きさであり、微小な粒状酸化物は
殆ど生成しないことが確認されている。一方一般に用い
られるフィルターの目開きは通常数百μm以下であるか
ら、上記膜状酸化物はフィルター表面を目詰りさせるに
十分な大きさであり、短時間の酸化によって目開きの小
さなフィルターに改変し、次チャージの濾過に備えるこ
とができる。上記した強制的酸化方法によってどの程度
の膜状酸化物が生成されるかは、予め溶湯及びフィルタ
ーの条件等を変動させて予備試験を行なって承知してお
くことが推奨される。
The film-like oxide formed in the molten metal by such a forced oxidation method is generally m as a result of various experiments.
It is confirmed that the particles have a size of m units to several hundreds of μm and that minute particulate oxides are hardly formed. On the other hand, the openings of commonly used filters are usually several hundreds of μm or less, so the above film-like oxide is large enough to clog the filter surface, and is converted into a filter with a small opening by short-time oxidation. However, it is possible to prepare for the filtration of the next charge. It is recommended to know in advance how much film oxide is produced by the above-mentioned forced oxidation method by conducting a preliminary test while varying the conditions of the molten metal and the filter.

【0020】上記した様なAl溶湯の積極酸化は、第2
段フィルターの前だけでなく、必要であれば第1段フィ
ルターの前に実施して表面濾過機能を高めることに寄与
せしめることもできる。またAl溶湯の積極酸化を第2
段フィルターの前で行う場合には結晶粒微細化剤の添加
と同時に、又は相前後して実施すれば良い。
The positive oxidation of the molten Al as described above is
It can be carried out not only before the stage filter but also before the first stage filter, if necessary, to contribute to enhancing the surface filtration function. In addition, the second step is the active oxidation of the molten aluminum.
When it is carried out before the staged filter, it may be carried out at the same time as the addition of the crystal grain refining agent or before or after.

【0021】[0021]

【実施例】下記条件でAl原料溶解以降の諸工程を行
い、鋳塊を得た。 原料:品種JIS 3004合金,屑配合70%+地金
(99.7%Al)30% 溶解:溶解炉・重油焚き反射炉(30t),大気溶解,
740℃ 精練:溶解炉の溶湯中にCl2 ガス,200Nl/分×
20分吹込み,除滓 保持:重油焚き反射炉(同上)にて溶湯保持 濾過:第1段 三井金属製チュ−ブ状フィルター(H
D) 18本組1セットを使用 第2段 神戸製鋼所製アクトサーミックスフィルター 系径2mmφ 大きさ500mm×500mm×50mm 1枚使用 溶湯流れに対して垂直に設置 結晶粒微細化剤の添加(A)=Al−Ti−Bワイヤ溶
湯中にTi=0.01%,B=0.002%となる様に
添加 溶湯の積極酸化(B)=第2段フィルター前の溶湯に対
し、ランス(10mmφを用い、Arガスを5リットル
/分,10分間吹込み 実験結果は表1に示す通りである。
[Examples] Ingots were obtained by performing the steps after melting the Al raw material under the following conditions. Raw material: Variety JIS 3004 alloy, waste mixture 70% + metal (99.7% Al) 30% Melting: Melting furnace / heavy oil fired reverberatory furnace (30t), atmospheric melting,
740 ° C. Scouring: Cl 2 gas in the melt of the melting furnace, 200 Nl / min ×
Blow for 20 minutes, remove slag Hold: Hold molten metal in heavy oil-fired reverberatory furnace (same as above) Filtration: 1st stage Mitsui Metal tube filter (H
D) 1 set of 18 pieces is used 2nd stage ACT THERMIX filter made by Kobe Steel Co., Ltd. System diameter 2 mmφ Size 500 mm × 500 mm × 50 mm 1 piece used Installed vertically to the molten metal flow Addition of crystal grain refining agent (A ) = Al-Ti-B wire added so that Ti = 0.01% and B = 0.002% in the molten metal Active oxidation of the molten metal (B) = Lance (10 mmφ against the molten metal before the second stage filter) And blowing Ar gas at 5 liter / min for 10 minutes. The experimental results are shown in Table 1.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】表1に見られる様に2段濾過構成で且つ第
2段フィルターの前で結晶粒微細化剤の添加と溶湯の積
極酸化を併用したものは最善の結果を与えた。特に第1
段濾過に用いたチュ−ブ状フィルターの寿命を約1.5
倍延長できた。
As can be seen in Table 1, the two-stage filtration configuration, in which the addition of the grain refiner and the positive oxidation of the molten metal were used together before the second stage filter gave the best results. Especially the first
The life of the tube filter used for stage filtration is about 1.5.
I could double it.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明は上記の様に構成されているの
で、結晶粒微細化剤の添加による悪影響を最小に抑えつ
つ、高価なフィルターの寿命を延長することが可能とな
った。
EFFECTS OF THE INVENTION Since the present invention is constructed as described above, it has become possible to extend the life of an expensive filter while minimizing the adverse effects of the addition of a crystal grain refining agent.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大賀 清正 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 新井 基浩 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 益田 穣司 山口県下関市長府港町14番1号 株式会社 神戸製鋼所長府製造所内 (72)発明者 北野 貴之 山口県下関市長府港町14番1号 株式会社 神戸製鋼所長府製造所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Kiyomasa Oga 1-5-5 Takatsukadai, Nishi-ku, Kobe-shi, Hyogo Prefecture Kobe Steel Research Institute, Kobe Steel Co., Ltd. (72) Inventor Motohiro Arai Takatsuka, Nishi-ku, Kobe-shi, Hyogo Prefecture No. 1-5-5 Kobe Steel Works, Ltd., Kobe Research Institute (72) Inventor Minji Masuda 14-1, Chofu Minatomachi, Shimonoseki City, Yamaguchi Prefecture Kobe Steel Co., Ltd., Chofu Factory (72) Inventor Takayuki Kitano Yamaguchi 14-1 Chofu Minatomachi, Shimonoseki City, Shizuoka Prefecture Kobe Steel Co., Ltd. Chofu Works

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 AlまたはAl合金溶湯を鋳造に先だっ
て濾過するに当たり、耐火性多孔質フィルターを2段に
設け、第1段の耐火性多孔質フィルターと第2段の耐火
性多孔質フィルターの間で前記溶湯に結晶粒微細化剤を
添加して濾過を行うことを特徴とするAlまたはAl合
金溶湯の濾過法。
1. When filtering molten Al or molten Al alloy prior to casting, a refractory porous filter is provided in two stages, and between the first stage refractory porous filter and the second stage refractory porous filter. 2. A method for filtering molten Al or molten Al alloy, which comprises adding a crystal grain refining agent to the molten metal and filtering.
【請求項2】 第1段の耐火性多孔質フィルター及び第
2段の耐火性多孔質フィルターによる各濾過を行うに際
し、夫々溶湯を酸化することにより該溶湯中にAl酸化
物を形成してから濾過を行い、濾過の初期に各フィルタ
ーの濾過前面側に酸化物皮膜を形成することにより溶湯
中介在物の除去効率を高めて行う請求項1に記載の濾過
法。
2. When each of the first-stage refractory porous filter and the second-stage refractory porous filter is subjected to filtration, the molten metal is oxidized to form an Al oxide in the molten metal. The filtration method according to claim 1, wherein filtration is performed, and an oxide film is formed on a filtration front surface side of each filter at an initial stage of filtration to enhance removal efficiency of inclusions in the molten metal.
【請求項3】 第2段の耐火性多孔質フィルターによる
濾過を行うに際し、結晶粒微細化剤の添加と同時もしく
は前後して該溶湯を酸化することにより該溶湯中にAl
酸化物を形成してから濾過を行う請求項2に記載の濾過
法。
3. When the second-stage refractory porous filter is used for filtration, the molten metal is oxidized by oxidizing the molten metal at the same time as or before or after the addition of the crystal grain refining agent.
The filtration method according to claim 2, wherein the filtration is performed after forming the oxide.
【請求項4】 第1段の耐火性多孔質フィルターとして
はチューブ状のものを用い、第2段の耐火性多孔質フィ
ルターとしては板状のものを用いる請求項1〜3のいず
れかに記載の濾過法。
4. The tubular fireproof porous filter is used as the first-stage refractory porous filter, and the plate-like fireproof porous filter is used as the second-stage fireproof porous filter. Filtration method.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1217084A3 (en) * 2000-11-09 2003-05-21 VAW Aluminium AG Apparatus for the filtration and addition of grain refining agent to melts
WO2010005716A3 (en) * 2008-06-16 2010-03-18 Aubrey Leonard S Improved method for filtering molten aluminum and molten aluminum alloys

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1217084A3 (en) * 2000-11-09 2003-05-21 VAW Aluminium AG Apparatus for the filtration and addition of grain refining agent to melts
AU774835B2 (en) * 2000-11-09 2004-07-08 Mqp Limited Device for filtering and adding grain refining agent to metal melts
KR100564377B1 (en) * 2000-11-09 2006-03-27 바우 알루미늄 아게 Device for filtering and adding grain refining agent to metal melts
WO2010005716A3 (en) * 2008-06-16 2010-03-18 Aubrey Leonard S Improved method for filtering molten aluminum and molten aluminum alloys

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