JPH08145570A - 溶融金属の処理装置 - Google Patents

溶融金属の処理装置

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JPH08145570A
JPH08145570A JP28205194A JP28205194A JPH08145570A JP H08145570 A JPH08145570 A JP H08145570A JP 28205194 A JP28205194 A JP 28205194A JP 28205194 A JP28205194 A JP 28205194A JP H08145570 A JPH08145570 A JP H08145570A
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JP
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molten metal
holder
gas
metal holder
treated
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JP28205194A
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English (en)
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Shigemi Tanimoto
繁美 谷本
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Showa Aluminum Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 保持器本体の寿命を長くし、コストを安くす
る。処理ガスによる被処理溶融金属中からの水素ガス処
理効率を向上させる。 【構成】 耐火物製炉1、炉1内に炉壁1aとの間に間隔
をおいて配置された溶湯保持器3、長さ方向に伸びる処
理ガス通路4aを有する垂直回転軸4および垂直回転軸4
の下端に設けられかつ垂直回転軸4の処理ガス通路4aに
連なった処理ガス吹出口を有する気泡放出分散用回転体
5よりなるとともに溶湯保持器3内に配される処理ガス
気泡放出装置6、ならびに溶湯保持器3の周囲に配置さ
れた電気抵抗ヒータ7を備えた溶融金属の処理装置であ
る。溶湯保持器3が、有底筒状でかつ熱伝導性、耐熱性
および耐衝撃性を有するとともに被処理溶融金属Aと濡
れない黒鉛、窒化ケイ素のみにより形成された保持器本
体8と、保持器本体8の上端開口を塞ぐ蓋9とよりな
る。蓋9に、不活性ガス供給管19および同排出管20を貫
通状に固定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、アルミニウムやマグ
ネシウム等の溶融金属の処理装置に関し、さらに詳しく
言えば、耐火物製炉と、炉内に炉壁との間に間隔をおい
て配置された溶湯保持器と、長さ方向に伸びる処理ガス
通路を有する垂直回転軸および垂直回転軸の下端に設け
られかつ垂直回転時栗処理ガス通路に連なった処理ガス
吹出口を有する気泡放出分散用回転体よりなるとともに
溶湯保持器内に配される処理ガス気泡放出装置と、溶湯
保持器の周囲に配置された加熱装置とを備えており、溶
湯保持器内に連続的に送り込まれる被処理溶融金属が、
溶湯保持器内で処理ガス気泡放出装置の気泡放出分散用
回転体の処理ガス吹出口から放出される処理ガスにより
処理されて溶湯保持器から送り出されるようになされて
いる装置に関する。上記処理は、溶融金属中からの水素
ガス等の溶存有害ガスや非金属介在物を除去する処理で
ある。
【0002】この明細書において、「アルミニウム」と
いう語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を
含むものとする。また、この明細書において、「不活性
ガス」という語は、周期表のアルゴンガス、ヘリウムガ
ス、クリプトンガス、キセノンガスの他に処理すべき金
属に対して不活性なガス、たとえば窒素ガス等も含む意
味で用いられる。
【0003】
【従来の技術】従来、この種溶融金属の処理装置とし
て、溶湯保持器が、有底筒状でかつ全体が黒鉛により一
体成形された黒鉛製るつぼと、るつぼの周壁および底壁
の外側に嵌め被せられた金属製外殻とよりなるものが知
られている(実開昭64−51198号参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
処理装置では、溶湯保持器のるつぼと外殻との熱膨張率
が大きく異なっているので、熱歪みによりるつぼが破損
し易くなり、保持器の寿命が短くなってコストが高くな
るという問題がある。また、従来の処理装置では、溶湯
保持器中の被処理溶融金属が大気に晒されることにな
る。そして、大気中には水分が含まれているため、被処
理溶融金属の表面でこの金属と大気中の水分が反応し、
その結果水素ガスが発生して被処理溶融金属中に侵入し
て処理ガスによる被処理溶融金属中からの水素ガス処理
効率が低下するという問題がある。
【0005】この発明の目的は、上記問題を解決した溶
融金属の処理装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明による溶融金属
の処理装置は、耐火物製炉と、炉内に炉壁との間に間隔
をおいて配置された溶湯保持器と、長さ方向に伸びる処
理ガス通路を有する垂直回転軸および垂直回転軸の下端
に設けられかつ垂直回転軸の処理ガス通路に連なった処
理ガス吹出口を有する気泡放出分散用回転体よりなると
ともに溶湯保持器内に配される処理ガス気泡放出装置
と、溶湯保持器の周囲に配置された加熱装置とを備えて
おり、溶湯保持器内に連続的に送り込まれる被処理溶融
金属が、溶湯保持器内で処理ガス気泡放出装置の気泡放
出分散用回転体の処理ガス吹出口から放出される処理ガ
スにより処理されて溶湯保持器から送り出されるように
なされている溶融金属の処理装置であって、溶湯保持器
が、有底筒状でかつ熱伝導性、耐熱性および耐衝撃性を
有するとともに被処理溶融金属と濡れない材料のみによ
り形成された保持器本体と、保持器本体の上端開口を塞
ぐ蓋とよりなり、蓋に、不活性ガス供給管および同排出
管が貫通状に固定されているものである。
【0007】上記溶融金属の処理装置において、熱伝導
性、耐熱性および耐衝撃性を有するとともに被処理溶融
金属と濡れない材料が、黒鉛、窒化ケイ素またはこれら
と同等の性質を有する材料であることがある。
【0008】
【作用】溶湯保持器が、有底筒状でかつ熱伝導性、耐熱
性および耐衝撃性を有するとともに被処理溶融金属と濡
れない材料のみにより形成された保持器本体を備えてい
るので、保持器本体が熱歪みにより破損することが防止
される。
【0009】保持器本体の上端開口を塞ぐ蓋を備えてお
り、蓋に、不活性ガス供給管および同排出管が貫通状に
固定されていると、処理作業中に、不活性ガス供給管か
ら連続的にまたは間欠的に保持器内に不活性ガスを供給
し、保持器内における被処理溶融金属の表面よりも上方
の雰囲気を不活性ガスの満たされた雰囲気とすることが
できる。
【0010】
【実施例】以下、この発明の実施例を、図面を参照して
説明する。
【0011】図1および図2において、溶融金属の処理
装置は、上端が開口した有底角筒状の耐火物製炉(1)
と、炉(1) 内に炉壁(1a)との間に間隔をおいて配置され
かつ耐火物製台(2) 上に載せられた溶湯保持器(3) と、
長さ方向に伸びる処理ガス通路(4a)を有する垂直回転軸
(4) および垂直回転軸(4) の下端に固定状に設けられか
つ垂直回転軸(4) の処理ガス通路(4a)に連なった処理ガ
ス吹出口(図示略)を有する気泡放出分散用回転体(5)
よりなるとともに溶湯保持器(3) 内に配される処理ガス
気泡放出装置(6) と、溶湯保持器(3) の周囲を囲むよう
に炉壁(1a)の内周面に埋設された電気抵抗加熱ヒータ
(7) (加熱装置)とを備えている。電気抵抗加熱ヒータ
(7) に代えて、溶湯保持器(3) の周囲を囲むように炉
(1) 内に電磁誘導加熱コイルが配置されていてもよく、
あるいは溶湯保持器(3) の周囲を囲むように火口が内方
を向いた複数のバーナが炉壁(1a)に取付けられていても
よい。なお、図示は省略したが、炉(1) の上端開口は、
着脱自在の蓋で閉鎖されていてもよい。
【0012】溶湯保持器(3) は、有底円筒状でかつ熱伝
導性、耐熱性および耐衝撃性を有するとともに被処理溶
融金属と濡れない材料、たとえば黒鉛、窒化ケイ素等の
みにより形成された保持器本体(8) と、たとえば耐火物
からなりかつ保持器本体(8)の上端開口を塞ぐ蓋(9) と
よりなる。蓋(9) は保持器本体(8) に着脱自在に取付け
られている。
【0013】図3に示すように、保持器本体(8) の周壁
(8a)の上端部に溶湯入口(10)が形成され、この溶湯入口
(10)に連なるように周壁(8a)の外面に入口樋(11)が一体
に形成されている。また、保持器本体(8) の周壁(8a)上
端部における溶湯入口(10)から円周方向に180度離れ
た位置に溶湯出口(12)が形成され、この溶湯出口(12)に
連なるように周壁(8a)の外面に出口樋(13)が一体に形成
されている。入口樋(11)および出口樋(13)は、炉(1) の
炉壁(1a)にその上端から形成された切欠き(1b)内に嵌め
られている。
【0014】蓋(9) の下面における溶湯入口(10)および
溶湯出口(12)から円周方向に90度離れた2つの位置
に、それぞれ渦流および波立ち防止用邪魔板(14)が垂下
状に取付けられている。邪魔板(14)は保持器本体(8) と
同様な材料で形成される。また、蓋(9) の下面における
溶湯入口(10)と対応する位置に、横断面円弧状でかつ両
側縁部が保持器本体(8) の内周面に密着しうる仕切り板
(15)が垂下状に固定されている。保持木本体(8) の周壁
(8a)と仕切り板(15)とにより垂直状の溶湯通路(16)が形
成されている。仕切り板(15)の下端、すなわち溶湯通路
(16)の下端は溶湯入口(10)よりも若干下方に位置してい
る。さらに、蓋(9) の下面における溶湯出口(12)と対応
する位置に、横断面円弧状でかつ両側縁部が保持器本体
(8) の内周面に密着しうる仕切り板(17)が垂下状に固定
されている。保持木本体(8) の周壁(8a)と仕切り板(17)
とにより垂直状の溶湯通路(18)が形成されている。仕切
り板(17)の下端、すなわち溶湯通路(18)の下端は保持器
本体(8) の下端部に位置している。各仕切り板(15)(17)
は、たとえば黒鉛、窒化ケイ素、ルミボード(商品名)
等により形成される。各仕切り板(15)(17)は、溶湯入口
(10)および溶湯出口(12)を通っての大気の保持器(3) 内
への侵入を阻止している。また、溶湯入口(10)側仕切り
板(15)の下端、すなわち溶湯通路(16)の下端が溶湯入口
(10)よりも若干下方に位置し、溶湯出口(12)側仕切り板
(17)の下端、すなわち溶湯通路(18)の下端が保持器本体
(8) の下端部に位置していることによって、被処理溶融
金属の保持器本体(8) 内での流動経路が長くなって滞留
時間が長くなり、回転体(5) から放出される処理ガス気
泡との接触時間が長くなって処理効率が向上するように
なされている。また、溶湯出口(12)側仕切り板(17)の下
端、すなわち溶湯通路(18)の下端が保持器本体(8) の下
端部に位置していることによって、処理により生じるド
ロスが溶湯出口(12)から出ていくのが防止されるように
なされている。
【0015】蓋(9) に、図示しない不活性ガス供給源か
ら伸びた不活性ガス供給管(19)、および不活性ガス排出
管(20)が貫通状に固定されている。
【0016】垂直回転軸(4) はモータ(図示略)により
回転させられるようになっている。また、垂直回転軸
(4) の処理ガス通路(4a)は、不活性ガス、塩素ガス等の
処理ガス供給源(図示略)に接続されている。
【0017】このような溶融金属の処理装置で、アルミ
ニウム、マグネシウム等の溶融金属(A) の処理を行なう
には、まず入口樋(11)から溶湯入口(10)を経て保持器
(3) 内に溶融金属(A) を送り込む。この溶融金属(A)
は、溶湯通路(16)を下方に流れてその下端から保持器本
体(8) 内に入る。その後、溶融金属(A) は溶湯通路(18)
の下端からこの通路(18)内に入って上昇し、溶湯出口(1
2)を経て出口樋(13)から排出される。そして、保持器
(3) 内の液面が一定レベルに保持されるように、保持器
(3) 内への溶融金属(A) の送り込み量を調整する。ま
た、保持器(3) 内の溶融金属(A) は、電気抵抗ヒータ
(7) により溶融点を越えた温度に保持しておく。
【0018】また、不活性ガス供給管(19)を通して保持
器(3) 内に不活性ガスを供給することにより、保持器
(3) 内の溶融金属(A) よりも上方の雰囲気を不活性ガス
で満たされた雰囲気としておく。元々保持器(3) 内に存
在した大気は不活性ガスにより保持器(3) 内から追い出
されて余剰の不活性ガスとともに不活性ガス排出管(20)
から排出される。不活性ガスの供給は、処理作業中連続
的にまたは間欠的に行なわれる。なお、後述する処理ガ
スも不活性ガス排出管(20)を通って排出される。
【0019】この状態で、図示しない処理ガス供給源か
ら処理ガス気泡放出装置(6) の垂直回転軸(4) の処理ガ
ス通路(4a)内に不活性ガス、塩素ガス等の処理ガスを送
り込みつつ、図示しないモータにより垂直回転軸(4) お
よび回転体(5) を回転させる。処理ガスは、回転体(5)
の処理ガス吹出口から溶融金属(A) 中に微細な気泡とし
て放出され、回転体(5) の回転による遠心力の作用によ
って保持器本体(8) 内の溶融金属(A) 全体に行き渡るよ
うに分散させられる。そして、保持器本体(8)内におい
て、回転体(5) から放出された処理ガスの気泡とともに
溶融金属(A) 中の溶存水素ガスや非金属介在物が浮上さ
せられて除去される。また、保持器本体(8) 内におい
て、溶融金属(A) 表面にはドロスが浮遊することにな
る。このとき、渦流および波立ち防止用邪魔板(14)の働
きによって、回転体(5) の回転により生じる著しい渦流
や波立ちを抑制することができるので、溶融金属(A) 表
面のドロスの巻き込みおよび水素ガスの侵入を防止する
ことができ、その結果脱ガス効率および脱介在物効率等
の処理効率が向上し、高品質の溶融金属(A) が得られ
る。しかも、回転体(5) の高速回転が可能になり、処理
ガス気泡の微細化および均一な分散が促進され、これに
よっても処理効率が向上する。
【0020】処理の施された溶融金属(A) は、溶湯出口
(12)側の溶湯通路(18)の下端からこの通路(18)内に入
り、この通路(18)内を上昇して溶湯出口(12)を経て出口
樋(13)から排出されるので、処理ガス気泡とともに上昇
した水素ガスおよび非金属介在物、ならびにドロスが排
出されるのが防止される。
【0021】
【発明の効果】この発明の溶融金属の処理装置によれ
ば、上述のように、保持器本体に熱歪みが生じるのが防
止されるので、熱歪みによる保持器本体の破損が防止さ
れる。したがって、保持器本体の寿命が長くなり、コス
トが安くなる。
【0022】また、処理作業中に、不活性ガス供給管か
ら連続的にまたは間欠的に保持器内に不活性ガスを供給
し、保持器内における被処理溶融金属の表面よりも上方
の雰囲気を不活性ガスの満たされた雰囲気とすることが
できるので、被処理溶融金属の表面でのこの金属と大気
中の水分との反応を防止することができる。したがっ
て、上記反応の結果発生する水素ガスが被処理溶融金属
中に侵入するのを防止することができ、処理ガスによる
被処理溶融金属中からの水素ガス処理効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による溶融金属の処理装置の実施例を
示す垂直断面図である。
【図2】図1のII−II線断面図である。
【図3】保持器本体の斜視図である。
【符号の説明】
(1) 炉 (1a) 炉壁 (3) 溶湯保持器 (4) 垂直回転軸 (4a) 処理ガス通路 (5) 回転体 (6) 処理ガス気泡放出装置 (7) 電気抵抗ヒータ(加熱装置) (8) 保持器本体 (9) 蓋 (19) 不活性ガス供給管 (20) 不活性ガス排出管 (A) 溶融金属
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F27D 3/16 Z

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 耐火物製炉と、炉内に炉壁との間に間隔
    をおいて配置された溶湯保持器と、長さ方向に伸びる処
    理ガス通路を有する垂直回転軸および垂直回転軸の下端
    に設けられかつ垂直回転軸の処理ガス通路に連なった処
    理ガス吹出口を有する気泡放出分散用回転体よりなると
    ともに溶湯保持器内に配される処理ガス気泡放出装置
    と、溶湯保持器の周囲に配置された加熱装置とを備えて
    おり、溶湯保持器内に連続的に送り込まれる被処理溶融
    金属が、溶湯保持器内で処理ガス気泡放出装置の気泡放
    出分散用回転体の処理ガス吹出口から放出される処理ガ
    スにより処理されて溶湯保持器から送り出されるように
    なされている溶融金属の処理装置であって、溶湯保持器
    が、有底筒状でかつ熱伝導性、耐熱性および耐衝撃性を
    有するとともに被処理溶融金属と濡れない材料のみによ
    り形成された保持器本体と、保持器本体の上端開口を塞
    ぐ蓋とよりなり、蓋に、不活性ガス供給管および同排出
    管が貫通状に固定されている溶融金属の処理装置。
  2. 【請求項2】 熱伝導性、耐熱性および耐衝撃性を有す
    るとともに被処理溶融金属と濡れない材料が、黒鉛、窒
    化ケイ素またはこれらと同等の性質を有する材料である
    請求項1記載の溶融金属の処理装置。
JP28205194A 1994-11-16 1994-11-16 溶融金属の処理装置 Pending JPH08145570A (ja)

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Effective date: 19990608