JPH07207360A - ＡｌまたはＡｌ合金溶湯の精錬法 - Google Patents
ＡｌまたはＡｌ合金溶湯の精錬法Info
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- JPH07207360A JPH07207360A JP328994A JP328994A JPH07207360A JP H07207360 A JPH07207360 A JP H07207360A JP 328994 A JP328994 A JP 328994A JP 328994 A JP328994 A JP 328994A JP H07207360 A JPH07207360 A JP H07207360A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ハロゲン系ガスをできるだけ発生させること
なく、ＡｌまたはＡｌ合金の精錬工程で湯面上に浮上す
る滓からメタル分をうまく溶湯中へ戻すと共に滓の湯離
れを良くし、滓を効率よく分離除去することのできる精
錬法を提供しようとする。 【構成】 原料を溶解炉で溶解して得られたＡｌまたは
Ａｌ合金溶湯を精錬するに当たり、金属硫酸塩を含み且
つフッ素を含まないフラックスを精錬剤として、前記溶
湯内にキャリアーガスによって吹き込んで精錬した後、
ハロゲンを含まない除滓用発熱型フラックスを添加し、
その後除滓する。
なく、ＡｌまたはＡｌ合金の精錬工程で湯面上に浮上す
る滓からメタル分をうまく溶湯中へ戻すと共に滓の湯離
れを良くし、滓を効率よく分離除去することのできる精
錬法を提供しようとする。 【構成】 原料を溶解炉で溶解して得られたＡｌまたは
Ａｌ合金溶湯を精錬するに当たり、金属硫酸塩を含み且
つフッ素を含まないフラックスを精錬剤として、前記溶
湯内にキャリアーガスによって吹き込んで精錬した後、
ハロゲンを含まない除滓用発熱型フラックスを添加し、
その後除滓する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＡｌまたはＡｌ合金溶
湯の精錬法に関し、特に該溶湯を精錬処理する際に生成
し湯面上に浮上する滓の除去性を高め、メタルロスを少
なくすると共に滓の湯離れ性を高めることができ、且つ
ハロゲン系の有害ガスをできるだけ生じることのないＡ
ｌまたはＡｌ合金溶湯の精錬法に関するものである。
湯の精錬法に関し、特に該溶湯を精錬処理する際に生成
し湯面上に浮上する滓の除去性を高め、メタルロスを少
なくすると共に滓の湯離れ性を高めることができ、且つ
ハロゲン系の有害ガスをできるだけ生じることのないＡ
ｌまたはＡｌ合金溶湯の精錬法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＡｌまたはＡｌ合金（以下、Ａｌ合金で
代表することがある）製品の一般的な製造工程を例示す
ると次の通りである。
代表することがある）製品の一般的な製造工程を例示す
ると次の通りである。
【０００３】原料−溶解−精錬−除滓−炉外精錬−鋳造
−ソーキング−熱間加工−冷間加工−熱処理−表面処理
−製品 このうち、溶解炉内での処理工程である溶解から除滓ま
での工程について詳述すると次の通りである。まず反射
炉や誘導炉内に投入された原料は、加熱溶融されて溶湯
となる。次いで脱ガス処理および脱介在物処理を行なっ
た後、溶湯品質を保証するため、通常は溶湯中にハロゲ
ン系の精錬剤、例えば塩素ガスやフラックスを吹き込
む。この様な吹き込用フラックスとしては、例えば特開
昭６３−５２０９９号に様な、金属硫酸塩、金属塩化物
および金属フッ化物をを含むものが提案されている。こ
の精錬工程では、溶解工程で原料から持ち込まれた各種
介在物（主として酸化物）あるいは溶解工程で新たに生
じた酸化物等が、メタル分との混合状態で「滓」として
浮上する。
−ソーキング−熱間加工−冷間加工−熱処理−表面処理
−製品 このうち、溶解炉内での処理工程である溶解から除滓ま
での工程について詳述すると次の通りである。まず反射
炉や誘導炉内に投入された原料は、加熱溶融されて溶湯
となる。次いで脱ガス処理および脱介在物処理を行なっ
た後、溶湯品質を保証するため、通常は溶湯中にハロゲ
ン系の精錬剤、例えば塩素ガスやフラックスを吹き込
む。この様な吹き込用フラックスとしては、例えば特開
昭６３−５２０９９号に様な、金属硫酸塩、金属塩化物
および金属フッ化物をを含むものが提案されている。こ
の精錬工程では、溶解工程で原料から持ち込まれた各種
介在物（主として酸化物）あるいは溶解工程で新たに生
じた酸化物等が、メタル分との混合状態で「滓」として
浮上する。
【０００４】この滓は、製品欠陥の大きな原因となるの
で可及的に炉外へ除去すべきであるが、この滓中には多
量のメタル分が含まれており、これをそのまま排出する
とメタルロスが軽視できなくなるので、除滓に当たって
はメタル分はできるだけ溶湯中へ戻し、介在物のみを効
率よく排出除去する必要がある。
で可及的に炉外へ除去すべきであるが、この滓中には多
量のメタル分が含まれており、これをそのまま排出する
とメタルロスが軽視できなくなるので、除滓に当たって
はメタル分はできるだけ溶湯中へ戻し、介在物のみを効
率よく排出除去する必要がある。
【０００５】そのための代表的な方法として、ハロゲン
系の発熱型フラックスを湯面に浮上した滓上に散布し、
滓と共に混合することにより滓中の微細なＡｌと反応せ
しめ、このときの発熱を利用して滓を加熱することによ
って粗大なメタル分の流動性を高めて溶湯中に戻すと共
に、滓組成を高温生成酸化物に変化させることにより溶
湯との濡れ性を低減し、溶湯表面からの滓の分離を促進
することによって、除滓時のメタルロスを極力少なく抑
えるものである。この様な除滓用発熱型フラックスとし
ては、例えば特開平３−７７２６２号に開示される様
に、ＫＣｌを主体とすハロゲン系化合物を使用したもの
が提案されている。
系の発熱型フラックスを湯面に浮上した滓上に散布し、
滓と共に混合することにより滓中の微細なＡｌと反応せ
しめ、このときの発熱を利用して滓を加熱することによ
って粗大なメタル分の流動性を高めて溶湯中に戻すと共
に、滓組成を高温生成酸化物に変化させることにより溶
湯との濡れ性を低減し、溶湯表面からの滓の分離を促進
することによって、除滓時のメタルロスを極力少なく抑
えるものである。この様な除滓用発熱型フラックスとし
ては、例えば特開平３−７７２６２号に開示される様
に、ＫＣｌを主体とすハロゲン系化合物を使用したもの
が提案されている。
【０００６】ところがこれまでの方法では、精錬用フラ
ックスおよび除滓用発熱型フラックスにいずれもハロゲ
ン系のものを使用するため、処理工程で有害なハロゲン
系ガスが生成し、これが作業環境を汚染する大きな原因
になるばかりでなく、この排ガスをそのまま外部に放出
すると大気汚染を生じるので排ガス浄化処理設備の設置
が不可欠となり、その設備費および運転経費を含めた費
用が嵩むという難点がある。こうしたことから、精錬用
フラックスとして、例えば特公平５−３８０４８号に
は、金属硫酸塩と金属塩化物は含むがフッ化物を全く含
まないＫＣｌ−Ｋ 2 −ＳＯ4 を主体とするフラックスが
提案されている。また特許開平２−２７０９２４号に
は、Ｋ2 ＳＯ4 を主体とし、ハロゲンを全く含まないフ
ラックスが提案されている。しかしながら、除滓用発熱
型フラックスについては、ハロゲンを全く含まないもの
は提案されていないのが実情である。
ックスおよび除滓用発熱型フラックスにいずれもハロゲ
ン系のものを使用するため、処理工程で有害なハロゲン
系ガスが生成し、これが作業環境を汚染する大きな原因
になるばかりでなく、この排ガスをそのまま外部に放出
すると大気汚染を生じるので排ガス浄化処理設備の設置
が不可欠となり、その設備費および運転経費を含めた費
用が嵩むという難点がある。こうしたことから、精錬用
フラックスとして、例えば特公平５−３８０４８号に
は、金属硫酸塩と金属塩化物は含むがフッ化物を全く含
まないＫＣｌ−Ｋ 2 −ＳＯ4 を主体とするフラックスが
提案されている。また特許開平２−２７０９２４号に
は、Ｋ2 ＳＯ4 を主体とし、ハロゲンを全く含まないフ
ラックスが提案されている。しかしながら、除滓用発熱
型フラックスについては、ハロゲンを全く含まないもの
は提案されていないのが実情である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な問
題点に着目してなされたものであって、その目的は、ハ
ロゲン系ガスをできるだけ発生させることなく、Ａｌま
たはＡｌ合金の精錬工程で湯面上に浮上する滓からメタ
ル分をうまく溶湯中へ戻すと共に滓の湯離れを良くし、
滓を効率よく分離除去することのできる精錬法を提供し
ようとするものである。
題点に着目してなされたものであって、その目的は、ハ
ロゲン系ガスをできるだけ発生させることなく、Ａｌま
たはＡｌ合金の精錬工程で湯面上に浮上する滓からメタ
ル分をうまく溶湯中へ戻すと共に滓の湯離れを良くし、
滓を効率よく分離除去することのできる精錬法を提供し
ようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成した本発
明の構成は、原料を溶解炉で溶解して得られたＡｌまた
はＡｌ合金溶湯を精錬するに当たり、金属硫酸塩を含み
且つフッ素を含まないフラックスを精錬剤として、前記
溶湯内にキャリアーガスによって吹き込んで精錬した
後、金属硫酸塩を含みフッ素を含まない除滓用発熱型フ
ラックスを添加し、前記精錬によって湯面上に生成した
滓との間で発熱反応を生ぜしめ、該反応熱により滓中の
メタル分の流動性を高めて溶湯中に戻すと共に、滓と溶
湯との分離性を高めて除滓する点に要旨を有するもので
ある。
明の構成は、原料を溶解炉で溶解して得られたＡｌまた
はＡｌ合金溶湯を精錬するに当たり、金属硫酸塩を含み
且つフッ素を含まないフラックスを精錬剤として、前記
溶湯内にキャリアーガスによって吹き込んで精錬した
後、金属硫酸塩を含みフッ素を含まない除滓用発熱型フ
ラックスを添加し、前記精錬によって湯面上に生成した
滓との間で発熱反応を生ぜしめ、該反応熱により滓中の
メタル分の流動性を高めて溶湯中に戻すと共に、滓と溶
湯との分離性を高めて除滓する点に要旨を有するもので
ある。
【０００９】
【作用】前述の如く従来は、除滓用発熱型フラックスと
してＫＣｌを主体とするハロゲン系化合物を使用してお
り、これらは滓中のＡｌとの間で著しい発熱反応を起こ
すので、その反応熱を利用することによって滓を効果的
に加熱することができ、それにより滓中に含まれるメタ
ル分の流動性が高められて溶湯への戻りが加速されると
共に、滓の主成分である酸化物はより安定で溶湯との親
和性の小さい高温酸化物に変化し、除滓性が著しく高め
られる。
してＫＣｌを主体とするハロゲン系化合物を使用してお
り、これらは滓中のＡｌとの間で著しい発熱反応を起こ
すので、その反応熱を利用することによって滓を効果的
に加熱することができ、それにより滓中に含まれるメタ
ル分の流動性が高められて溶湯への戻りが加速されると
共に、滓の主成分である酸化物はより安定で溶湯との親
和性の小さい高温酸化物に変化し、除滓性が著しく高め
られる。
【００１０】しかしながら、先に述べた様にハロゲン系
化合物を使用すると、有害で且つ腐食性の高いハロゲン
ガスやハロゲン化水素が生成するため、その中和処理に
大きな負担が強いられる。
化合物を使用すると、有害で且つ腐食性の高いハロゲン
ガスやハロゲン化水素が生成するため、その中和処理に
大きな負担が強いられる。
【００１１】そこで本発明者らは、こうした有害ガス発
生の問題を解消しつつメタルロスの低減と除滓性の向上
を効果的に達成することのできる除滓用発熱型フラック
スについて検討した。その結果、金属硫酸塩と金属炭酸
塩と酸化物の３成分系混合物、もしくは金属硫酸塩と金
属炭酸塩と酸化物と金属硝酸塩の４成分系混合物からな
るフラックスでは、ハロゲンを全く含まず、従来のフラ
ックスに指摘される前記障害を伴うことなく、除滓性を
高めると共にメタルロスを効果的に少なくすることがで
きることを見出し、本発明を完成した。尚本発明では上
述の様に、ハロゲンを含まない除滓用発熱型フラックス
を用いるものであり、精錬用フラックスについてもハロ
ゲンを用いない方が良いが、ハロゲンをできるだけ低減
するという観点から、金属硫酸塩を含みフッ素を含まな
いもの、例えば金属硫酸塩と金属塩化物を含むものを使
用しても良い。
生の問題を解消しつつメタルロスの低減と除滓性の向上
を効果的に達成することのできる除滓用発熱型フラック
スについて検討した。その結果、金属硫酸塩と金属炭酸
塩と酸化物の３成分系混合物、もしくは金属硫酸塩と金
属炭酸塩と酸化物と金属硝酸塩の４成分系混合物からな
るフラックスでは、ハロゲンを全く含まず、従来のフラ
ックスに指摘される前記障害を伴うことなく、除滓性を
高めると共にメタルロスを効果的に少なくすることがで
きることを見出し、本発明を完成した。尚本発明では上
述の様に、ハロゲンを含まない除滓用発熱型フラックス
を用いるものであり、精錬用フラックスについてもハロ
ゲンを用いない方が良いが、ハロゲンをできるだけ低減
するという観点から、金属硫酸塩を含みフッ素を含まな
いもの、例えば金属硫酸塩と金属塩化物を含むものを使
用しても良い。
【００１２】本発明で用いる除滓用発熱型フラックスに
おいて、まず酸化物は滓中に含まれるＡｌに対する酸素
供給源となるもので、発熱反応の着火成分として不可欠
の成分である。該酸化物としては、Ａｌよりも酸素との
結合力の弱い元素の酸化物であれば全て使用できるが、
溶湯内へ有害不純物として混入しにくく且つ着火性能の
優れたものとして最も好ましいのはＡｌ2 Ｏ3 およびＢ
2 Ｏ3 であり、これらは単独で使用してもよくあるいは
２種を併用することもできる。
おいて、まず酸化物は滓中に含まれるＡｌに対する酸素
供給源となるもので、発熱反応の着火成分として不可欠
の成分である。該酸化物としては、Ａｌよりも酸素との
結合力の弱い元素の酸化物であれば全て使用できるが、
溶湯内へ有害不純物として混入しにくく且つ着火性能の
優れたものとして最も好ましいのはＡｌ2 Ｏ3 およびＢ
2 Ｏ3 であり、これらは単独で使用してもよくあるいは
２種を併用することもできる。
【００１３】尚、酸化物としてＢ2 Ｏ3 を単独で使用し
た場合は、フラックスが高融点となって通常の滓温度で
溶融しにくくなり、着火反応性がやや不足気味になるこ
とがあるので、好ましくは酸化物としてＢ2 Ｏ3 とＡｌ
2 Ｏ3 を併用することによってフラックス全体の融点を
低下させ、着火反応がよりスムーズに進行する様にする
のがよい。
た場合は、フラックスが高融点となって通常の滓温度で
溶融しにくくなり、着火反応性がやや不足気味になるこ
とがあるので、好ましくは酸化物としてＢ2 Ｏ3 とＡｌ
2 Ｏ3 を併用することによってフラックス全体の融点を
低下させ、着火反応がよりスムーズに進行する様にする
のがよい。
【００１４】この着火発熱反応によって、滓中の粗大な
メタル分は昇温して流動性が高められ、湯戻り（滓から
溶湯へ戻る現象）が加速されるが、この湯戻りにはある
程度の時間が必要であるので、着火発熱反応が急激に起
こって即座に終了すると、滓全体を万遍なく昇温できな
くなると共に、湯戻りに必要な時間も確保できなくな
り、除滓性及びメタルロスの低減を十分に達成すること
ができなくなる。そこで本発明では、該酸化物よりも熱
分解温度の高い金属炭酸塩と、該炭酸塩よりも更に分解
温度の高い金属硫酸塩を併用し、あるいは必要により更
に他の成分として金属硝酸塩を併用し、これらを発熱反
応工程で順次熱分解させることによって発熱反応を継続
的に生ぜしめ、これにより滓を穏やかに且つ継続的に加
熱することにより、滓全体を万遍なく加熱昇温させると
共に滓中のメタル分の湯戻りを十分に行ない、更には滓
の主成分である酸化物のより安定な高温酸化物への変化
を進め、メタルロスの低減と除滓性の向上を達成するも
のである。
メタル分は昇温して流動性が高められ、湯戻り（滓から
溶湯へ戻る現象）が加速されるが、この湯戻りにはある
程度の時間が必要であるので、着火発熱反応が急激に起
こって即座に終了すると、滓全体を万遍なく昇温できな
くなると共に、湯戻りに必要な時間も確保できなくな
り、除滓性及びメタルロスの低減を十分に達成すること
ができなくなる。そこで本発明では、該酸化物よりも熱
分解温度の高い金属炭酸塩と、該炭酸塩よりも更に分解
温度の高い金属硫酸塩を併用し、あるいは必要により更
に他の成分として金属硝酸塩を併用し、これらを発熱反
応工程で順次熱分解させることによって発熱反応を継続
的に生ぜしめ、これにより滓を穏やかに且つ継続的に加
熱することにより、滓全体を万遍なく加熱昇温させると
共に滓中のメタル分の湯戻りを十分に行ない、更には滓
の主成分である酸化物のより安定な高温酸化物への変化
を進め、メタルロスの低減と除滓性の向上を達成するも
のである。
【００１５】こうした継続的発熱を達成するには、フラ
ックス組成中に着火成分である酸化物と共に金属炭酸塩
と金属硫酸塩を含有させる必要があり、それらの好まし
い配合組成は 金属硫酸塩：３０〜６０重量％ 金属炭酸塩： ５〜３０重量％ 金属酸化物：１５〜３５重量％ である。しかして、上記配合組成を外れる場合は、着火
性が低下して発熱反応の開始が遅れたり、あるいは発熱
反応の持続性が低下する等、着火性と発熱反応の持続性
のバランスが悪くなる傾向が表われてくる。このとき、
滓の温度が低い場合は、更に他の成分として熱分解温度
の低い金属硝酸塩を併用すれば、着火を一層確実に行な
うことができる。但し、金属硝酸塩を多量添加し過ぎる
と着火反応が激しくなって安全性に問題が生じてくるの
で、併用する場合でもその配合量はフラックス全体に占
める比率で１０重量％以下に抑えることが好ましい。
ックス組成中に着火成分である酸化物と共に金属炭酸塩
と金属硫酸塩を含有させる必要があり、それらの好まし
い配合組成は 金属硫酸塩：３０〜６０重量％ 金属炭酸塩： ５〜３０重量％ 金属酸化物：１５〜３５重量％ である。しかして、上記配合組成を外れる場合は、着火
性が低下して発熱反応の開始が遅れたり、あるいは発熱
反応の持続性が低下する等、着火性と発熱反応の持続性
のバランスが悪くなる傾向が表われてくる。このとき、
滓の温度が低い場合は、更に他の成分として熱分解温度
の低い金属硝酸塩を併用すれば、着火を一層確実に行な
うことができる。但し、金属硝酸塩を多量添加し過ぎる
と着火反応が激しくなって安全性に問題が生じてくるの
で、併用する場合でもその配合量はフラックス全体に占
める比率で１０重量％以下に抑えることが好ましい。
【００１６】上記金属硫酸塩、金属炭酸塩、金属酸化物
および金属硝酸塩の種類は、Ａｌよりも酸素との反応性
が小さい金属の塩もしくは酸化物であれば特に限定され
ないが、着火反応性または発熱反応の継続性ならびにＡ
ｌ合金溶湯中への混入しにくさ等を総合的に考慮して好
ましいのは、金属硫酸塩がＫ2 ＳＯ4 、ＭｇＳＯ4 およ
びＮａ2 ＳＯ4 ；金属炭酸塩がＭｇＣＯ3 、ＣａＣＯ
3 、Ｎａ2 ＣＯ3 およびＫ2 ＣＯ3 ；金属酸化物がＡｌ
2 Ｏ3 およびＢ2 Ｏ3 ；金属硝酸塩がＫＮＯ3 およびＮ
ａＮＯ3 であり、これらは夫々単独で使用してもよく、
あるいは２種以上を併用しても構わない。
および金属硝酸塩の種類は、Ａｌよりも酸素との反応性
が小さい金属の塩もしくは酸化物であれば特に限定され
ないが、着火反応性または発熱反応の継続性ならびにＡ
ｌ合金溶湯中への混入しにくさ等を総合的に考慮して好
ましいのは、金属硫酸塩がＫ2 ＳＯ4 、ＭｇＳＯ4 およ
びＮａ2 ＳＯ4 ；金属炭酸塩がＭｇＣＯ3 、ＣａＣＯ
3 、Ｎａ2 ＣＯ3 およびＫ2 ＣＯ3 ；金属酸化物がＡｌ
2 Ｏ3 およびＢ2 Ｏ3 ；金属硝酸塩がＫＮＯ3 およびＮ
ａＮＯ3 であり、これらは夫々単独で使用してもよく、
あるいは２種以上を併用しても構わない。
【００１７】上記フラックス構成成分の作用および好ま
しい配合率についての検討結果を更に詳述する。 着火用金属酸化物：Ｂ2 Ｏ3 ＡｌおよびＡｌ合金溶湯表面に存在する滓の温度は、除
滓時における溶解炉バーナー加熱の有無により著しく異
なってくる。実測によると、その温度は４００〜１００
０℃の広範囲となる。そして該温度範囲の滓に着火材と
してＢ2 Ｏ3 を散布し、滓と撹拌したときの着火状況を
調べたところ、滓温度４００〜１０００℃の範囲で確実
に着火させるには、Ｂ2 Ｏ3 の配合量を１０〜２重量％
の範囲にすればよいことが確認された。
しい配合率についての検討結果を更に詳述する。 着火用金属酸化物：Ｂ2 Ｏ3 ＡｌおよびＡｌ合金溶湯表面に存在する滓の温度は、除
滓時における溶解炉バーナー加熱の有無により著しく異
なってくる。実測によると、その温度は４００〜１００
０℃の広範囲となる。そして該温度範囲の滓に着火材と
してＢ2 Ｏ3 を散布し、滓と撹拌したときの着火状況を
調べたところ、滓温度４００〜１０００℃の範囲で確実
に着火させるには、Ｂ2 Ｏ3 の配合量を１０〜２重量％
の範囲にすればよいことが確認された。
【００１８】金属硫酸塩：発熱反応を継続させるための
酸素供給源である金属硫酸塩の好ましい配合量は、次の
実験結果によって定めた。即ちＡｌおよびＡｌ合金溶湯
中にＳが多く混入すると欠陥発生の原因となり製品不良
を招く恐れがある。その限界上限値は、これまでの経験
から１０ｐｐｍ程度以下である。そこで金属硫酸塩とし
てＫ2 ＳＯ 4 、ＭｇＳＯ4 、Ｎａ2 ＳＯ4 などを使用し
たときの溶湯中へのＳの混入量について検討した結果、
フラックス中の金属硫酸塩としての配合量の上限は６０
重量％であることが分かった。
酸素供給源である金属硫酸塩の好ましい配合量は、次の
実験結果によって定めた。即ちＡｌおよびＡｌ合金溶湯
中にＳが多く混入すると欠陥発生の原因となり製品不良
を招く恐れがある。その限界上限値は、これまでの経験
から１０ｐｐｍ程度以下である。そこで金属硫酸塩とし
てＫ2 ＳＯ 4 、ＭｇＳＯ4 、Ｎａ2 ＳＯ4 などを使用し
たときの溶湯中へのＳの混入量について検討した結果、
フラックス中の金属硫酸塩としての配合量の上限は６０
重量％であることが分かった。
【００１９】金属炭酸塩：発熱反応を継続させるための
酸素供給源である金属炭酸塩の必要配合率は、次の実験
結果によって定めた。即ちＡｌおよびＡｌ合金溶湯に未
分解の金属炭酸塩が混入すると、製品表面に線状欠陥が
多発することが経験的に知られており、その上限値は、
これまでの経験より金属炭酸塩として約１０ｐｐｍであ
るとされている。そこで金属炭酸塩としてＭｇＣＯ3 、
ＣａＣＯ3 、Ｎａ2 ＣＯ3 、Ｋ2 ＣＯ3 等を用いた場合
の溶湯中への残留状況を調べた結果、線状欠陥を生じさ
せないフラックス中の好ましい金属炭酸塩配合量の上限
は３０重量％となった。上記の結果より、フラックスの
好ましい組成は下記の通りとなる。
酸素供給源である金属炭酸塩の必要配合率は、次の実験
結果によって定めた。即ちＡｌおよびＡｌ合金溶湯に未
分解の金属炭酸塩が混入すると、製品表面に線状欠陥が
多発することが経験的に知られており、その上限値は、
これまでの経験より金属炭酸塩として約１０ｐｐｍであ
るとされている。そこで金属炭酸塩としてＭｇＣＯ3 、
ＣａＣＯ3 、Ｎａ2 ＣＯ3 、Ｋ2 ＣＯ3 等を用いた場合
の溶湯中への残留状況を調べた結果、線状欠陥を生じさ
せないフラックス中の好ましい金属炭酸塩配合量の上限
は３０重量％となった。上記の結果より、フラックスの
好ましい組成は下記の通りとなる。
【００２０】酸化物Ｂ2 Ｏ3 ：２〜１０重量％ 硫酸塩 ：６０重量％以下 炭酸塩 ：３０重量％以下 次に、酸化物としてＢ2 Ｏ5 を１０重量％一定とし、金
属硫酸塩の配合量を６０〜３０重量％、金属炭酸塩の配
合量を３０〜６０重量％の範囲で変えたときの除滓性に
与える影響を調べた。その結果、いずれの場合も発熱ま
でにかなりの時間がかかり、実用性においてやや問題が
ある。尚金属硫酸塩および金属炭酸塩として様々の組合
せについて実験を行なったが、いずれも同様の傾向が認
められた。この原因は、フラックスが液状化し難いため
と考えられた。
属硫酸塩の配合量を６０〜３０重量％、金属炭酸塩の配
合量を３０〜６０重量％の範囲で変えたときの除滓性に
与える影響を調べた。その結果、いずれの場合も発熱ま
でにかなりの時間がかかり、実用性においてやや問題が
ある。尚金属硫酸塩および金属炭酸塩として様々の組合
せについて実験を行なったが、いずれも同様の傾向が認
められた。この原因は、フラックスが液状化し難いため
と考えられた。
【００２１】そこで融点降下剤としてＡｌ2 Ｏ3 の併用
を試みたところ、フラックス中に１３〜２５重量％のＡ
ｌ2 Ｏ3 を添加すれば、４００〜１０００℃の滓温度で
液状化し、着火反応が円滑且つ速やかに起こることを知
った。また酸化物としてＢ2Ｏ3 とＡｌ2 Ｏ3 を併用し
た場合でも、金属硫酸塩や金属炭酸塩の好適配合比率に
は大差がなく、従って着火速度を加味したより好ましい
フラックス組成は下記の通りである。
を試みたところ、フラックス中に１３〜２５重量％のＡ
ｌ2 Ｏ3 を添加すれば、４００〜１０００℃の滓温度で
液状化し、着火反応が円滑且つ速やかに起こることを知
った。また酸化物としてＢ2Ｏ3 とＡｌ2 Ｏ3 を併用し
た場合でも、金属硫酸塩や金属炭酸塩の好適配合比率に
は大差がなく、従って着火速度を加味したより好ましい
フラックス組成は下記の通りである。
【００２２】金属硫酸塩：３０〜６０重量％ 金属炭酸塩（酸化物の増加分をここでカバー）：１５〜
３０重量％ 酸化物：（１５〜３５重量％） Ｂ2 Ｏ3 （着火用）：２〜１０重量％ Ａｌ2 Ｏ3 （融点降下用）：１３〜２５重量％ 但し、上記組成においても、滓温度が低い場合には着火
が不安定になることがある。従って低温側での着火促進
策としてより好ましいのは、より強力な酸化剤である硝
酸塩（ＫＮＯ3 など）を少量添加するのがよい。但し、
金属硝酸塩は低温での着火促進という点では優れた効果
を発揮するが、配合量が多くなり過ぎると前述の如く安
全面からの問題が生じてくるので、多くともフラックス
全体中に占める比率で１０重量％以下に抑えるのが好ま
しい。以上の結果を総合して、本発明に係るフラックス
の好ましい配合組成は下記の通りとなる。
３０重量％ 酸化物：（１５〜３５重量％） Ｂ2 Ｏ3 （着火用）：２〜１０重量％ Ａｌ2 Ｏ3 （融点降下用）：１３〜２５重量％ 但し、上記組成においても、滓温度が低い場合には着火
が不安定になることがある。従って低温側での着火促進
策としてより好ましいのは、より強力な酸化剤である硝
酸塩（ＫＮＯ3 など）を少量添加するのがよい。但し、
金属硝酸塩は低温での着火促進という点では優れた効果
を発揮するが、配合量が多くなり過ぎると前述の如く安
全面からの問題が生じてくるので、多くともフラックス
全体中に占める比率で１０重量％以下に抑えるのが好ま
しい。以上の結果を総合して、本発明に係るフラックス
の好ましい配合組成は下記の通りとなる。
【００２３】金属硫酸塩：３０〜６０重量％ 金属炭酸塩：５〜３０重量％ 酸化物 ：１５〜３５重量％ Ｂ2 Ｏ3 （着火用）…２〜１０重量％ Ａｌ2 Ｏ3 （融点降下用）…１３〜２５重量％ 硝酸塩（必要に応じ）：０〜１０重量％ 次に本発明の実施例を示すが、本発明はもとより下記実
施例によって制限を受けるものではなく、前後記の趣旨
に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも
勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲
に含まれるものである。
施例によって制限を受けるものではなく、前後記の趣旨
に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも
勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲
に含まれるものである。
【００２４】
（原料）：ＪＩＳ １１００相当のＡｌスクラップ（１
００％）・２０ｔ （製造条件） 溶解：(1) 溶解炉：反射炉（重油焚き）、２０ｔ (2) 溶解温度：７５０℃ (3) 溶解雰囲気：大気 (4) 溶け落ち後１５分間保持 精錬：Ｋ2 ＳＯ4 を溶湯重量の０．１重量％を、Ｎ2
ガスをキャリアガス（６０Ｎリットル／分）とし、鉄製
ランス（２０ｍｍφ）を用い溶湯中に１５分吹込んだ。 、の後下記の組成の除滓用発熱フラックスを溶湯重
量の０．１重量％用い溶湯表面に存在する滓層の表面に
このフラックスを散布し、十分撹拌することによって発
熱反応を生じさせた。 金属硫酸塩（Ｋ2 ＳＯ4 ：２０重量％，ＭｇＳＯ4 ：２
０重量％，Ｎａ2 ＳＯ4 ：２０重量％） 金属炭酸塩（Ｋ2 ＣＯ3 ：１重量％，ＭｇＣＯ3 ：１重
量％，ＣａＣＯ3 ：１重量％） 酸化物（Ｂ2 Ｏ3 ）：２重量％ （Ａｌ2 Ｏ3 ）：２３重量％ 金属硝酸塩（ＫＮＯ3 ） ：１０重量％ 除滓 ：レーキにて溶湯表面の滓を炉外へ除去、排出 保持 ：上記工程で得られた溶湯を保持炉（重油焚き
２０ｔ）に移湯し、出湯温度７３０℃にて炉外精錬に供
した。 炉外精錬：(1) 脱Ｈ2 ガス，ユニオンカーバイド社製ス
ニフ法により脱ガス処理した。 (2) 脱介在物，三井金属製チューブラーフィルター（１
６本組）にて溶湯濾過した。 鋳造：４０ｍｍ（ｔ）×１０００ｍｍ（ｗ）のスラブを
半連続鋳造によって溶製した（鋳造速度：４５ｍｍ／
分）。 加工：熱間圧延，冷間圧延にて０．５ｍｍ（ｔ）の板を
作った。 製品検査：上記板の表面を目視およびルナグロ検査する
と共に、室温引張り試験をした。
００％）・２０ｔ （製造条件） 溶解：(1) 溶解炉：反射炉（重油焚き）、２０ｔ (2) 溶解温度：７５０℃ (3) 溶解雰囲気：大気 (4) 溶け落ち後１５分間保持 精錬：Ｋ2 ＳＯ4 を溶湯重量の０．１重量％を、Ｎ2
ガスをキャリアガス（６０Ｎリットル／分）とし、鉄製
ランス（２０ｍｍφ）を用い溶湯中に１５分吹込んだ。 、の後下記の組成の除滓用発熱フラックスを溶湯重
量の０．１重量％用い溶湯表面に存在する滓層の表面に
このフラックスを散布し、十分撹拌することによって発
熱反応を生じさせた。 金属硫酸塩（Ｋ2 ＳＯ4 ：２０重量％，ＭｇＳＯ4 ：２
０重量％，Ｎａ2 ＳＯ4 ：２０重量％） 金属炭酸塩（Ｋ2 ＣＯ3 ：１重量％，ＭｇＣＯ3 ：１重
量％，ＣａＣＯ3 ：１重量％） 酸化物（Ｂ2 Ｏ3 ）：２重量％ （Ａｌ2 Ｏ3 ）：２３重量％ 金属硝酸塩（ＫＮＯ3 ） ：１０重量％ 除滓 ：レーキにて溶湯表面の滓を炉外へ除去、排出 保持 ：上記工程で得られた溶湯を保持炉（重油焚き
２０ｔ）に移湯し、出湯温度７３０℃にて炉外精錬に供
した。 炉外精錬：(1) 脱Ｈ2 ガス，ユニオンカーバイド社製ス
ニフ法により脱ガス処理した。 (2) 脱介在物，三井金属製チューブラーフィルター（１
６本組）にて溶湯濾過した。 鋳造：４０ｍｍ（ｔ）×１０００ｍｍ（ｗ）のスラブを
半連続鋳造によって溶製した（鋳造速度：４５ｍｍ／
分）。 加工：熱間圧延，冷間圧延にて０．５ｍｍ（ｔ）の板を
作った。 製品検査：上記板の表面を目視およびルナグロ検査する
と共に、室温引張り試験をした。
【００２５】検査の結果、製品品質において介在物やガ
ス欠陥の発生率が、ｐｐｍオーダー以下であり、またハ
ロゲンの発生もなく、除滓性も良好で且つメタルロスを
抑えられることが確認できた。
ス欠陥の発生率が、ｐｐｍオーダー以下であり、またハ
ロゲンの発生もなく、除滓性も良好で且つメタルロスを
抑えられることが確認できた。
【００２６】尚 ＪＩＳ１０００相当のＡｌ以外にも、
ＪＩＳ２０００〜７０００相当のＡｌ合金についても同
様の効果が得られることを確認した。
ＪＩＳ２０００〜７０００相当のＡｌ合金についても同
様の効果が得られることを確認した。
【００２７】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、従
来のハロゲン系除滓用発熱型フラックスに代わるものと
して、有害ガスを生じることがなく、且つ着火性と発熱
反応性および昇温持続性の優れた複合成分系のフラック
スとすることによって、排ガス中和処理に要する負担を
軽減しつつ、除滓性の向上を図ると共に除滓時のメタル
ロスを抑えることができ、溶湯歩留りも高め得ることに
なった。
来のハロゲン系除滓用発熱型フラックスに代わるものと
して、有害ガスを生じることがなく、且つ着火性と発熱
反応性および昇温持続性の優れた複合成分系のフラック
スとすることによって、排ガス中和処理に要する負担を
軽減しつつ、除滓性の向上を図ると共に除滓時のメタル
ロスを抑えることができ、溶湯歩留りも高め得ることに
なった。
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (4)
- 【請求項１】 原料を溶解炉で溶解して得られたＡｌま
たはＡｌ合金溶湯を精錬するに当たり、金属硫酸塩を含
み且つフッ素を含まないフラックスを精錬剤として、前
記溶湯内にキャリアーガスによって吹き込んで精錬した
後、ハロゲンを含まない除滓用発熱型フラックスを添加
し、その後除滓することを特徴とするＡｌまたはＡｌ合
金溶湯の精錬法。 - 【請求項２】 精錬用フラックスが、金属硫酸塩と金属
塩化物を含むものである請求項１に記載の精錬法。 - 【請求項３】 精錬用フラックスが、ハロゲンを含まな
いものである請求項１に記載の精錬法。 - 【請求項４】 除滓用発熱型フラックスが、 金属硫酸塩と金属炭酸塩と金属酸化物の混合物、または
金属硫酸塩と金属炭酸塩と金属酸化物と金属硝酸塩との
混合物のいずれかである請求項１〜３のいずれかに記載
の精錬法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP328994A JPH07207360A (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | ＡｌまたはＡｌ合金溶湯の精錬法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP328994A JPH07207360A (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | ＡｌまたはＡｌ合金溶湯の精錬法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07207360A true JPH07207360A (ja) | 1995-08-08 |
Family
ID=11553244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP328994A Pending JPH07207360A (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | ＡｌまたはＡｌ合金溶湯の精錬法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07207360A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000018974A1 (fr) * | 1998-09-30 | 2000-04-06 | Foun Tec Co., Ltd. | Decapant pour aluminium et alliage d'aluminium fondus |
| US6171362B1 (en) | 1998-12-25 | 2001-01-09 | Kobe Steel, Ltd | Method for refining molten aluminum alloy and flux for refining molten aluminum alloy |
| JP2006307256A (ja) * | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Furukawa Sky Kk | Ａｌ又はＡｌ合金溶湯の精錬用フラックス及びそれを用いた精錬方法 |
-
1994
- 1994-01-17 JP JP328994A patent/JPH07207360A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000018974A1 (fr) * | 1998-09-30 | 2000-04-06 | Foun Tec Co., Ltd. | Decapant pour aluminium et alliage d'aluminium fondus |
| US6171362B1 (en) | 1998-12-25 | 2001-01-09 | Kobe Steel, Ltd | Method for refining molten aluminum alloy and flux for refining molten aluminum alloy |
| JP2006307256A (ja) * | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Furukawa Sky Kk | Ａｌ又はＡｌ合金溶湯の精錬用フラックス及びそれを用いた精錬方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020702 |