JPH0885832A - Method for melting aluminum or aluminum alloy - Google Patents

Method for melting aluminum or aluminum alloy

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JPH0885832A
JPH0885832A JP22374494A JP22374494A JPH0885832A JP H0885832 A JPH0885832 A JP H0885832A JP 22374494 A JP22374494 A JP 22374494A JP 22374494 A JP22374494 A JP 22374494A JP H0885832 A JPH0885832 A JP H0885832A
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JP
Japan
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compound
alloy
molten
added
impurity
Prior art date
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Withdrawn
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JP22374494A
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Japanese (ja)
Inventor
Motohiro Nagao
元裕 長尾
Ryuhei Masuda
隆平 増田
Kazutaka Kunii
一孝 國井
Kenji Osumi
研治 大隅
Takashi Nakamura
崇 中村
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Abstract

PURPOSE: To efficiently remove Fe, contained as impurity in Al or Al alloy and particularly in their reclaimed scrap, at a low cost and to reclaim as high cleanliness Al or Al alloy. CONSTITUTION: B and/or B-containing compound, B and/or B-containing compound and Ti and/or Ti-containing compound, or Ti-B multiple compound is added to Molten Al or Al alloy containing Fe as impurity, by which an Fe-B compound or Fe-B-Ti compound is formed together with Fe and separated and removed from the molten Al or Al alloy.

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合金の
溶解法に関し、詳細にはAlまたはAl合金中に不純物
として含まれるFeを効率よく除去する方法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for melting Al or Al alloy, and more particularly to a method for efficiently removing Fe contained as an impurity in Al or Al 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
利用されおり、省資源の観点から廃品(スクラップ)を
回収して再利用する方法も積極的に進められている。し
かし、不純物元素の混入によって粗大な共晶化合物が生
成し、強度、靭性、表面処理性等が著しく劣化するとい
う問題があり、回収再利用に当たっては、不純物元素を
極力低減しなければならない。不純物元素のうちFeに
注目すると、次の様な除去法が公知であるが、夫々除去
効率や処理効率、処理コスト等の点で問題を残してい
る。
2. Description of the Related Art Al or Al alloys are used for various purposes because they have characteristics such as lightness, workability, and surface beauty. From the viewpoint of resource saving, scraps (scraps) are collected and reused. The method to do is also being actively promoted. However, there is a problem that a coarse eutectic compound is generated due to the mixing of the impurity element, and the strength, toughness, surface treatability, etc. are significantly deteriorated, and the impurity element must be reduced as much as possible in recovery and reuse. Focusing on Fe among the impurity elements, the following removal methods are known, but each has problems in terms of removal efficiency, processing efficiency, processing cost, and the like.

【0003】原料前処理法:回収されたAlまたはA
l合金スクラップ中に接合部材等として混入してくる釘
やボルト等の鉄鋼部品を、磁選によって分別除去する方
法であるが、この方法では、鉄鋼部品がAlまたはAl
合金部品スクラップと一体に結合している場合には分別
できない。
Raw material pretreatment method: recovered Al or A
This is a method of magnetically separating and removing steel parts such as nails and bolts that are mixed into the alloy scrap as a joining member. In this method, the steel parts are made of Al or Al.
It cannot be separated if it is combined with scrap alloy parts.

【0004】偏析法:例えば特公昭61−16692
9号公報にも記載されている様に、AlまたはAl合金
溶湯が凝固する時には、純度の高い部分から先に凝固す
るという原理を活用し、凝固末期に未凝固状態で残る部
分に不純物Feを濃縮して除去する方法であるが、この
方法は処理効率が低く大量処理に不向きである。
Segregation method: For example, Japanese Examined Patent Publication No. 61-16692
As described in Japanese Patent Publication No. 9, when the molten Al or Al alloy is solidified, the principle of solidifying from a high-purity portion is utilized, and impurity Fe is added to the portion remaining in the unsolidified state at the final stage of solidification. Although it is a method of concentrating and removing, this method has low processing efficiency and is not suitable for large-scale processing.

【0005】電気分解法:例えば特公昭62−103
15号公報に記載されている様に、電気分解によって不
純物FeをAlまたはAl合金溶湯から分離除去する方
法であるが、この方法は処理コストが高くまた大量処理
にも不向きであるので工業的規模での実用性を欠く。
Electrolysis method: Japanese Patent Publication No. 62-103
As described in Japanese Patent Publication No. 15, a method of separating and removing the impurity Fe from the molten Al or Al alloy by electrolysis, but this method has a high processing cost and is not suitable for large-scale processing. Lacks practicality.

【0006】化合物法:特公昭57−2134号公報
に示されている様に、AlまたはAl合金溶湯中にAl
−Mn金属間化合物を固形状態で存在せしめ、該金属間
化合物によってFeを捕捉しAl−Mn−Fe金属間化
合物として除去する方法であるが、この方法は反応効率
が低く処理に長時間を要し、且つ大量のAl−Mn金属
間化合物を必要とするので経済性を欠く。
Compound method: As disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-2134, Al in molten Al or Al alloy melt
-Mn intermetallic compound is present in a solid state, and Fe is captured by the intermetallic compound to remove it as an Al-Mn-Fe intermetallic compound, but this method has low reaction efficiency and requires a long time for treatment. In addition, since a large amount of Al-Mn intermetallic compound is required, it is not economical.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点に着目してなされたものであって、その目的
は、AlまたはAl合金中に不純物として含まれるFe
を低コストでしかも効率よく除去し清浄化することので
きる方法を提供しようとするものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and the purpose thereof is Fe contained in Al or Al alloy as an impurity.
The present invention intends to provide a method capable of efficiently removing and cleaning the above with low cost.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明に係るAlまたは
Al合金の溶解法は、不純物としてFeを含むAlまた
はAl合金溶湯中に、Bおよび/もしくはB含有化合
物を添加し、Feとの間でFe−B系化合物を形成さ
せ、あるいはBおよび/もしくはB含有化合物、並び
にTiおよび/もしくはTi含有化合物を添加し、Fe
との間でFe−B−Ti系化合物を形成させ、あるいは
Ti−B系複合化合物を添加し、Feとの間でFe−
B−Ti系化合物を形成させ、生成するFe−B系化合
物またはFe−B−Ti系化合物をAlまたはAl合金
溶湯から分離除去するところに要旨を有するものであ
る。
The melting method of Al or Al alloy according to the present invention is to add B and / or B-containing compound to an Al or Al alloy molten metal containing Fe as an impurity, To form an Fe-B-based compound, or by adding a B and / or B-containing compound and Ti and / or a Ti-containing compound,
Fe-B-Ti-based compound is formed with or, a Ti-B-based composite compound is added, and Fe- with Fe-
The gist is to form a B-Ti compound and separate and remove the produced Fe-B compound or Fe-B-Ti compound from the molten Al or Al alloy melt.

【0009】このとき、Fe−B系化合物またはFe−
B−Ti系化合物が形成されたAlまたはAl合金溶湯
中に不活性ガスを吹込んでやれば、溶湯中の該Fe−B
系化合物またはFe−B−Ti系化合物の浮上分離が促
進されて除去効率を高めることができる。また、Alま
たはAl合金溶湯中のFe−B系化合物またはFe−B
−Ti系化合物を分離除去する他の好ましい方法として
は、耐火性フィルターによって除去する方法が挙げられ
る。
At this time, Fe-B type compound or Fe-
If an inert gas is blown into the molten Al or Al alloy in which the B-Ti compound is formed, the Fe-B in the molten metal
The floating separation of the Fe-based compound or the Fe-B-Ti-based compound is promoted, and the removal efficiency can be improved. Further, Fe-B-based compound or Fe-B in Al or molten Al alloy
Another preferable method of separating and removing the —Ti compound is a method of removing the Ti-based compound with a refractory filter.

【0010】[0010]

【作用】溶解されたAlまたはAl合金(以下、単にA
lと記すことがある)中に不純物として含まれるFeに
ついては、前述の様な除去法が提案されているが、何れ
もFe除去効率や処理コストの点で問題があり、工業的
規模での実用性を欠く。しかしてAl合金溶湯中のFe
は概して安定であり、他の元素との間で化合物を形成し
にくいからである。
Function: Melted Al or Al alloy (hereinafter simply referred to as A
For Fe contained as an impurity in (1), the removal methods as described above have been proposed, but all have problems in terms of Fe removal efficiency and treatment cost, and therefore, in industrial scale. Lack of practicality. Then Fe in the molten Al alloy
Is generally stable and does not easily form a compound with other elements.

【0011】ところが本発明者らが多くの元素や化合物
についてAl合金溶湯中のFeとの反応性を調べた結
果、前述の如く、Bおよび/もしくはB含有化合物は、
Al合金溶湯中に含まれるFeと効率よく反応し、Fe
−B系化合物よりなる固形状もしくは半溶融状の複合化
合物を生成し、また、Al合金溶湯中にBおよび/もし
くはB含有化合物、並びにTiおよび/もしくはTi含
有化合物を複合添加すると、Feとの間で効率よく反応
してFe−B−Ti系化合物よりなる固形状もしくは半
溶融状の複合化合物を生成し、更には、Al合金溶湯中
にTi−B系複合化合物を添加すると、やはりFeとの
間で効率よく反応してFe−B−Ti系化合物よりなる
固形状もしくは半溶融状の複合化合物を生成し、これら
の複合化合物は、Al合金溶湯との比重差によって浮上
分離もしくは沈降分離し、あるいは濾過処理等によって
容易にAl合金溶湯から分離除去し得ることをつきとめ
た。
However, the inventors of the present invention investigated the reactivity of many elements and compounds with Fe in the molten Al alloy, and as a result, as described above, B and / or B-containing compounds were
Fe contained in molten Al alloy efficiently reacts with Fe
-When a solid or semi-molten composite compound composed of a B-based compound is produced, and when B and / or B-containing compound and Ti and / or Ti-containing compound are added to the molten Al alloy melt, Fe When a solid or semi-molten composite compound composed of a Fe-B-Ti-based compound is generated by efficiently reacting with each other, and when the Ti-B-based composite compound is added to the molten Al alloy, it also becomes Fe. Efficiently react with each other to form a solid or semi-molten composite compound composed of a Fe-B-Ti-based compound, and these composite compounds are separated by levitation or sedimentation due to the difference in specific gravity from the molten Al alloy. It was also found that it can be easily separated and removed from the molten Al alloy by filtration treatment or the like.

【0012】即ち本発明では、Al合金溶湯中のFeが
BやB含有化合物と反応してFe−B系化合物を生成す
ること、またBやB含有化合物と共にTiやTi含有化
合物が共存する場合は、Feがこれらと反応してFe−
B−Ti系化合物を生成すること、更にはTi−B系複
合化合物を添加するとFeがこれらと反応してFe−B
−Ti系化合物を生成すること、しかもそれらの生成物
はいずれもAl合金溶湯中で不溶性の固形物もしくは半
溶融物として存在し、該溶湯から容易に除去できる、と
いう知見に基づいてなされたものである。
That is, according to the present invention, Fe in the molten Al alloy reacts with B or a B-containing compound to form a Fe-B type compound, and when Ti or a Ti-containing compound coexists with the B or B-containing compound. Fe reacts with these to produce Fe-
When a B-Ti-based compound is produced, and when a Ti-B-based composite compound is added, Fe reacts with these and Fe-B
-Ti-based compounds are produced, and all of these products are present as insoluble solids or semi-molten products in the molten Al alloy and can be easily removed from the molten alloy. Is.

【0013】この場合、Al合金溶湯中に含まれるFe
を効率よく除去するには、該Feの含有量に応じてこれ
と複合化合物を生成し得る化学量論的当量以上のBやT
i等を添加することが必要であるが、それらの添加量が
多過ぎるとそれらがAl合金溶湯中に残り却って不純物
による欠陥障害を起こす原因になるので、過剰量の添加
は避けるべきである。
In this case, Fe contained in the molten Al alloy
In order to efficiently remove the Fe and B, the amount of B or T in excess of the stoichiometric equivalent that can form a complex compound with Fe depending on the content of Fe.
It is necessary to add i, etc., but if they are added in too large a quantity, they will remain in the molten Al alloy and cause defect defects due to impurities, so addition of an excessive amount should be avoided.

【0014】例えばBを添加してFe2 Bを生成させる
場合、Al合金溶湯中のFe:1モルに対してBの添加
量は0.5モルが下限となり、重量比としてはFe:B
=55.85:5.41となる。従って、1重量%のF
eが含まれるAl合金溶湯には0.1重量%以上のBを
添加すればよいことになる。またFeB2 を生成させて
除去しようとする場合の添加B量の下限値は、不純物と
して含まれるFeの1モルに対して2モル、重量比とし
てはFe:B=55.85:21.6となり、従って1
重量%のFeを含むAl合金溶湯に対しては、Bを0.
4重量%以上添加すればよい。
For example, when B 2 is added to produce Fe 2 B, the lower limit of the amount of B added is 0.5 mol per 1 mol of Fe in the molten Al alloy, and the weight ratio is Fe: B.
= 55.85: 5.41. Therefore, 1% by weight of F
It is sufficient to add 0.1% by weight or more of B to the molten Al alloy containing e. When FeB 2 is to be generated and removed, the lower limit of the amount of added B is 2 mol with respect to 1 mol of Fe contained as an impurity, and the weight ratio is Fe: B = 55.85: 21.6. And therefore 1
For an Al alloy melt containing Fe by weight, B is 0.
4 wt% or more may be added.

【0015】また、Al合金溶湯中のFeを(Fe,T
i)B2 として除去する場合のBおよびTiの添加量
は、同様に不純物として含まれるFeに対して当モル量
のTiと2倍モル量のBが下限値となる。
In addition, Fe in the molten Al alloy (Fe, T
i) In the case of removing B 2 and B 2 , the addition amounts of B and Ti are the lower limit values of an equimolar amount of Ti and a double molar amount of B with respect to Fe which is also contained as an impurity.

【0016】即ちBあるいはBとTiは、Al合金溶湯
中に含まれるFeとの間でほぼ化学量論的当量比で容易
に反応するが、FeはAl合金溶湯中に均一に分散して
いるので、該FeをBやTiと効率よく反応させて可及
的に除去するには、化学量論的当量に対してやや多め、
例えば1.2倍程度以上のBやTiを添加するのがよ
い。ただし、これらの添加元素を溶湯中の不純物Feに
対して余りに過剰に添加すると、これらが未反応状態で
残って溶湯汚染の原因となり、得られるAlまたはAl
合金の性能低下につながりかねない。従って添加量の上
限値は、Fe−B系もしくはFe−B−Ti系化合物を
形成し得る化学量論的当量の3倍程度以下、より好まし
くは当量の2倍以下に抑えることが望ましい。
That is, B or B and Ti easily react with Fe contained in the molten Al alloy in an approximately stoichiometric equivalence ratio, but Fe is uniformly dispersed in the molten Al alloy. Therefore, in order to efficiently remove Fe by efficiently reacting it with B or Ti, the Fe content should be slightly higher than the stoichiometric equivalent,
For example, it is preferable to add about 1.2 times or more B or Ti. However, if these additive elements are added excessively with respect to the impurity Fe in the molten metal, they remain unreacted and cause contamination of the molten metal.
It may lead to deterioration of alloy performance. Therefore, it is desirable that the upper limit of the added amount is suppressed to about 3 times or less, and more preferably 2 times or less of the stoichiometric equivalent for forming the Fe-B-based or Fe-B-Ti-based compound.

【0017】尚上記ではBやTiを単体として添加する
場合について説明したが、勿論これに限られるものでは
なく、B含有化合物やTi含有化合物として添加するこ
とが可能であり、経済性を考えるとむしろ後者の方が有
利なことも多い。この様な化合物として最も一般的なの
は、母合金をAlとするAl−BやAl−Ti合金であ
るが、この他のB含有化合物としてB23 、B4 C、
BF3 、KBF4 、NaBF4 等、またTi含有化合物
としてTiO、TiO2 、TiCl4 、TiN、TiC
等を使用することも可能であり、これらは必要により2
種以上を併用することも可能である。また、BとTiを
同時に添加するための手段として、Al−B−Ti合金
あるいはTiB2 等のTi−B系複合化合物としてを添
加することも、好ましい態様として推奨される。
In the above description, the case where B or Ti is added as a simple substance has been described, but the present invention is not limited to this, and it is possible to add it as a B-containing compound or a Ti-containing compound, and considering economical efficiency. Rather, the latter is often more advantageous. The most common are as such compounds, is a Al-B and Al-Ti alloy containing master alloy and Al, B 2 O 3 as another B-containing compound, B 4 C,
BF 3 , KBF 4 , NaBF 4, etc., and TiO, TiO 2 , TiCl 4 , TiN, TiC as Ti-containing compounds
It is also possible to use etc.
It is also possible to use more than one species together. In addition, as a means for simultaneously adding B and Ti, addition of an Al-B-Ti alloy or a Ti-B-based composite compound such as TiB 2 is also recommended as a preferable embodiment.

【0018】上記の様にしてFe−B系あるいはFe−
B−Ti系の複合化合物を生成させた後は、Al合金溶
湯中からこれらの複合化合物を分離することによって、
不純物Feの除去が達成できる。該複合化合物の除去方
法は特に限定されないが、一般的な方法としては、溶湯
を静置し鎮静化することにより該複合化合物を浮上させ
或は沈降させて除去する方法、または耐火性の多孔体フ
ィルターで溶湯濾過する等の方法が例示される。また該
複合化合物は溶湯中に浮遊しているものも多いため、窒
素、アルゴン、He、ネオン等の不活性ガスを微細な気
泡状で溶湯中に吹込み、気泡の浮上と共に該複合化合物
を浮上させて除滓する等の分離促進法も好ましい方法で
あり、この場合は脱水素も同時に進行するという副次的
効果も得ることができる。
As described above, Fe-B system or Fe-
After the B-Ti-based composite compound is produced, by separating these composite compounds from the molten Al alloy,
Removal of the impurity Fe can be achieved. The method for removing the complex compound is not particularly limited, but as a general method, a method is used in which the complex compound is floated or settled by allowing the molten metal to stand and calm down, or a refractory porous body. Examples of the method include filtering the molten metal with a filter. Since many of the composite compounds are suspended in the molten metal, an inert gas such as nitrogen, argon, He, or neon is blown into the molten metal in the form of fine bubbles, and the composite compounds are floated as the bubbles float. A method for promoting separation such as removing the slag is also preferable, and in this case, a secondary effect that dehydrogenation also proceeds simultaneously can be obtained.

【0019】かくしてFe除去を終えたAlまたはAl
合金溶湯は、必要により他の不純物除去のための精練を
行なうことにより、清浄度の高いAlまたはAl合金と
して再生することができる。
Thus, Al or Al whose Fe has been removed
The molten alloy can be regenerated as Al or Al alloy having high cleanliness by refining to remove other impurities as necessary.

【0020】[0020]

【実施例】以下実施例によって本発明をさらに詳述する
が、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前・
後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て
本発明の技術範囲に包含される。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the following examples do not limit the present invention.
All modifications and implementations that do not depart from the spirit of the description below are included in the technical scope of the present invention.

【0021】実施例1 原料として、Fe:1.0重量%を含むJIS−110
0のAl合金スクラップを用いた。溶解炉は10トンの
反射型溶解炉(重油焚き)を用い、720℃で大気溶解
し、この溶湯に表1に示した量のB(但し、BはAl−
B合金として添加)またはB化合物を添加して攪拌し、
次いで窒素ガスを流量0.6m3 /hで30分間吹き込
んで生成する複合化合物を浮上させて除去した。この溶
湯をサンプリングしセラミックスフィルター(網目約2
50μm)に通すことによって、残存するFe−B系化
合物を除去した後、元素分析を行なってFeおよびBの
残留濃度を求め、表1に示す結果を得た。なお、表中
「当量比」とあるのは、Al合金溶湯中のFe含有量に
対する化学量論的当量に対する倍率を示している。ま
た、検査項目に(○)で示したのは、Fe残留濃度が
0.05重量%以下、B残留濃度が0.01重量%以下
のものをいい、(×)で示したのは、上記残留濃度を超
えるものを意味する。
Example 1 JIS-110 containing 1.0% by weight of Fe as a raw material
0 Al alloy scrap was used. As the melting furnace, a reflection type melting furnace (heavy oil-fired) of 10 tons was used, which was melted in the air at 720 ° C., and the amount of B shown in Table 1 (where B is Al-
(Added as B alloy) or B compound and stirred,
Then, nitrogen gas was blown in at a flow rate of 0.6 m 3 / h for 30 minutes to float and remove the produced composite compound. This molten metal is sampled and a ceramic filter (mesh size about 2
50 μm) to remove the remaining Fe—B-based compound, and then elemental analysis was performed to determine the residual concentrations of Fe and B, and the results shown in Table 1 were obtained. The term "equivalent ratio" in the table indicates the ratio of the stoichiometric equivalent to the Fe content in the molten Al alloy. Further, (○) in the inspection items means that the Fe residual concentration is 0.05% by weight or less and the B residual concentration is 0.01% by weight or less, and (X) indicates the above. It means that the residual concentration is exceeded.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】実施例2 原料として、Fe:2.5重量%を含むJIS−500
0合金スクラップを使用し、BまたはB化合物添加後ア
ルゴンガスを流量0.6m3 /hで30分間吹き込むこ
とによって、生成する複合化合物の浮上分離を促進させ
た以外は前記実施例1と同様にしてFe除去処理を行な
い、表2に示す結果を得た。
Example 2 JIS-500 containing Fe: 2.5 wt% as a raw material
Same as Example 1 except that 0 alloy scrap was used and argon gas was blown at a flow rate of 0.6 m 3 / h for 30 minutes after addition of B or B compound to promote floating separation of the produced composite compound. Fe removal treatment was performed to obtain the results shown in Table 2.

【0024】[0024]

【表2】 [Table 2]

【0025】実施例3 原料として、Fe:0.8重量%を含むAC4C系合金
スクラップを使用し、BまたはB化合物添加後窒素ガス
を流量0.6m3 /hで30分間吹き込むことによっ
て、生成する複合化合物の浮上分離を促進させた以外は
前記実施例1と同様にしてFe除去処理を行ない、表3
に示す結果を得た。
Example 3 As a raw material, AC4C-based alloy scrap containing 0.8% by weight of Fe was used, and after adding B or B compound, nitrogen gas was blown thereinto at a flow rate of 0.6 m 3 / h for 30 minutes. Fe removal treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the floating separation of the composite compound was accelerated.
The results shown in are obtained.

【0026】[0026]

【表3】 [Table 3]

【0027】実施例4 原料として、Fe:1.5重量%を含むJIS−300
4系合金スクラップを使用し、BまたはB化合物添加後
窒素ガスを流量0.6m3 /hで20分間吹き込むこと
によって、生成する複合化合物の浮上分離を促進させた
以外は前記実施例1と同様にしてFe除去処理を行な
い、表4に示す結果を得た。
Example 4 JIS-300 containing 1.5% by weight of Fe as a raw material
Same as Example 1 except that 4 series alloy scrap was used and nitrogen gas was blown at a flow rate of 0.6 m 3 / h for 20 minutes after adding B or B compound to promote floating separation of the produced composite compound. Then, Fe removal treatment was performed and the results shown in Table 4 were obtained.

【0028】[0028]

【表4】 [Table 4]

【0029】実施例5 原料として、Fe:1.2重量%を含むJIS−600
0系合金スクラップを使用し、BまたはB化合物添加後
窒素ガスを流量0.6m3 /hで30分間吹き込むこと
によって、生成する複合化合物の浮上分離を促進させた
以外は前記実施例1と同様にしてFe除去処理を行な
い、表5に示す結果を得た。
Example 5 JIS-600 containing 1.2% by weight of Fe as a raw material
Same as Example 1 except that 0-based alloy scrap was used and nitrogen gas was blown at a flow rate of 0.6 m 3 / h for 30 minutes after adding B or B compound to promote floating separation of the produced composite compound. Then, Fe removal treatment was performed and the results shown in Table 5 were obtained.

【0030】[0030]

【表5】 [Table 5]

【0031】実施例6 原料として、Fe:1.0重量%を含むJIS−110
0のAl合金スクラップを用いた。溶解炉は10トンの
反射型溶解炉(重油焚き)を用い、720℃で大気溶解
し、この溶湯に表6に示した量のBまたはB化合物、並
びにTiまたはTi化合物、あるいはTi−B系化合物
を添加(但し、BはAl−B合金として、TiはAl−
Ti合金として添加:以下同じ)して攪拌し、次いで窒
素ガスを流量0.6m3 /hで30分間吹き込んで生成
する複合化合物を浮上させて除去した。この溶湯をサン
プリングしてセラミックスフィルター(網目約200μ
m)に通すことによって、残存するFe−B−Ti系化
合物を除去した後、元素分析を行なってFe、Bおよび
Tiの残留濃度を求め、表6に示す結果を得た。なお、
表中「当量比」とあるのは、Al合金溶湯中のFe含有
量に対する化学量論的当量に対する倍率を示している。
また、検査項目で合格とあるのは、Fe残留濃度が0.
05重量%以下、B残留濃度が0.01重量%以下のも
のをいい、不合格とは上記残留濃度を超えるものを意味
する。
Example 6 JIS-110 containing 1.0% by weight of Fe as a raw material
0 Al alloy scrap was used. As the melting furnace, a reflection type melting furnace (heavy oil-fired) of 10 tons was used, which was melted in the air at 720 ° C., and the amount of B or B compound and Ti or Ti compound or Ti-B system shown in Table 6 was added to this molten metal. Compound added (however, B is Al-B alloy, Ti is Al-
It was added as a Ti alloy: the same below) and stirred, and then nitrogen gas was blown for 30 minutes at a flow rate of 0.6 m 3 / h to float and remove the composite compound produced. This molten metal is sampled and a ceramic filter (mesh size about 200μ
The remaining Fe-B-Ti-based compound was removed by passing through m), and then elemental analysis was performed to determine the residual concentrations of Fe, B and Ti, and the results shown in Table 6 were obtained. In addition,
In the table, "equivalent ratio" indicates the ratio to the stoichiometric equivalent to the Fe content in the molten Al alloy.
In addition, the inspection item passed is that the residual Fe concentration is 0.
The content of B is 0.05% by weight or less and the B residual concentration is 0.01% by weight or less, and "fail" means that the residual concentration exceeds the above-mentioned residual concentration.

【0032】[0032]

【表6】 [Table 6]

【0033】実施例7 原料として、Fe:2.5重量%を含むJIS−500
0合金スクラップを使用し、BまたはB化合物とTiま
たはTi化合物、あるいはTi−B系化合物の添加後ア
ルゴンガスを流量0.6m3 /hで30分間吹き込むこ
とによって、生成する複合化合物を浮上分離を促進させ
た以外は前記実施例6と同様にしてFe除去処理を行な
い、表7に示す結果を得た。
Example 7 JIS-500 containing 2.5% by weight of Fe as a raw material
By using 0 alloy scrap and adding B or B compound and Ti or Ti compound, or Ti-B compound, and blowing argon gas for 30 minutes at a flow rate of 0.6 m 3 / h, the composite compound produced is floated and separated. Fe removal treatment was performed in the same manner as in Example 6 except that the above was promoted, and the results shown in Table 7 were obtained.

【0034】[0034]

【表7】 [Table 7]

【0035】実施例8 原料として、Fe:0.8重量%を含むAC4C系合金
スクラップを使用し、BまたはB化合物とTiまたはT
i化合物、あるいはTi−B系化合物の添加後窒素ガス
を流量0.6m3 /hで30分間吹き込むことによっ
て、生成する複合化合物の浮上分離を促進させた以外は
前記実施例6と同様にしてFe除去処理を行ない、表8
に示す結果を得た。
Example 8 As a raw material, AC4C alloy scrap containing 0.8% by weight of Fe was used, and B or B compound and Ti or T were used.
After adding the i compound or the Ti-B compound, blowing nitrogen gas at a flow rate of 0.6 m 3 / h for 30 minutes to promote floating separation of the produced composite compound, and in the same manner as in Example 6 above. Fe removal treatment was performed, and Table 8
The results shown in are obtained.

【0036】[0036]

【表8】 [Table 8]

【0037】実施例9 原料として、Fe:1.5重量%を含むJIS−300
4系合金スクラップを使用し、BまたはB化合物とTi
またはTi化合物、あるいはTi−B系化合物の添加後
窒素ガスを流量0.6m3 /hで20分間吹き込むこと
によって生成する複合化合物の浮上分離を促進させた以
外は前記実施例6と同様にしてFe除去処理を行ない、
表9に示す結果を得た。
Example 9 JIS-300 containing 1.5% by weight of Fe as a raw material
Using 4 series alloy scrap, B or B compound and Ti
Alternatively, in the same manner as in Example 6 except that the Ti compound or the Ti—B-based compound was added and then nitrogen gas was blown therein at a flow rate of 0.6 m 3 / h for 20 minutes to promote the floating separation of the produced composite compound. Fe removal treatment,
The results shown in Table 9 were obtained.

【0038】[0038]

【表9】 [Table 9]

【0039】実施例10 原料として、Fe:1.2重量%を含むJIS−600
0系合金スクラップを使用し、BまたはB化合物とTi
またはTi化合物、あるいはTi−B系化合物の添加後
窒素ガスを流量0.6m3 /hで30分間吹き込むこと
によって生成する複合化合物の浮上分離を促進させた以
外は前記実施例6と同様にしてFe除去処理を行ない、
表10に示す結果を得た。
Example 10 JIS-600 containing 1.2% by weight of Fe as a raw material
Using 0 series alloy scrap, B or B compound and Ti
Alternatively, in the same manner as in Example 6 except that the Ti compound or the Ti-B-based compound was added and nitrogen gas was blown therein at a flow rate of 0.6 m 3 / h for 30 minutes to promote the floating separation of the produced composite compound. Fe removal treatment,
The results shown in Table 10 were obtained.

【0040】[0040]

【表10】 [Table 10]

【0041】上記実施例1〜10からも明らかである様
に、本発明によれば、不純物としてFeを含有するAl
またはAl合金溶湯に、BまたはB化合物、BまたはB
化合物とTiまたはTi化合物、あるいはTi−B系化
合物を適量添加することによって、溶湯中のBやTiの
混入量を殆んど高めることなくFeを簡単な処理で効率
よく除去し得ることが分かる。
As is clear from the above Examples 1 to 10, according to the present invention, Al containing Fe as an impurity is used.
Or B or B compound, B or B in molten Al alloy
It can be seen that by adding an appropriate amount of the compound and Ti or a Ti compound, or a Ti-B-based compound, Fe can be efficiently removed by a simple treatment without substantially increasing the mixing amount of B and Ti in the molten metal. .

【0042】尚図1は、Al合金溶湯中のFeに対する
添加Bの化学量論的当量比と、Fe−B系化合物の生成
量の関係を示したグラフであり、このグラフより、添加
B量を不純物Feに対して化学量論当量比で約1.2倍
程度添加すればよいことが分かる。また図2は、同じく
添加B量と溶湯中のB残留量の関係を示したものであ
り、過剰量のBの残存による欠陥(鋳造品のB由来の欠
陥)を防止するには、添加B量をFeに対して化学量論
当量比で約3倍程度以下に抑えればよいことが分かる。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the stoichiometric equivalent ratio of added B to Fe in the molten Al alloy and the amount of Fe-B based compound produced. From this graph, the amount of added B is shown. It can be seen that it is necessary to add about 1.2 times the stoichiometric equivalent ratio to the impurity Fe. FIG. 2 also shows the relationship between the amount of added B and the amount of B remaining in the molten metal. In order to prevent defects due to the remaining excess B (defects derived from B of the cast product), the addition B It is understood that the amount should be suppressed to about 3 times or less in stoichiometric equivalence ratio with respect to Fe.

【0043】また、図3は、Al合金溶湯中のFeに対
するBとTiの化学量論的当量比と、Fe−B系および
Fe−B−Ti系化合物の生成量の関係を示したグラフ
であり、このグラフより、BおよびTiはFeに対して
化学量論当量比で約1.2倍程度添加すればよいことが
分かる。また図4は、同じく添加BおよびTi量と溶湯
中のBおよびTi残留量の関係を示したものであり、過
剰量のBおよびTiの残存による欠陥(鋳造品の欠陥)
を防止するには、添加B,Ti量をFeに対して化学量
論当量比で約2.5倍程度以下に抑えればよいことが分
かる。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the stoichiometric equivalent ratio of B and Ti to Fe in the molten Al alloy and the amount of Fe-B and Fe-B-Ti compounds produced. From this graph, it can be seen that B and Ti should be added to Fe in a stoichiometric equivalent ratio of about 1.2 times. FIG. 4 also shows the relationship between the amounts of added B and Ti and the residual amounts of B and Ti in the molten metal. Defects due to the residual excess amounts of B and Ti (defects in cast products).
It can be understood that the amount of added B and Ti can be suppressed to about 2.5 times or less in stoichiometric equivalence ratio with respect to Fe in order to prevent the above.

【0044】尚、上記Fe除去処理の後は、他の不純物
除去のためKCl系フラックスなどを用いた通常の精錬
処理や脱ガス処理を行なうのが一般的であり、それらの
組み合わせによって清浄度の高いAlまたはAl合金と
して再生することができる。また、BまたはB化合物、
BまたはB化合物とTiまたはTi化合物、あるいはT
i−B系化合物の添加によって生成するFe−B系ある
いはFe−B−Ti系の複合化合物は、前述の如く精錬
の前に除去し得る他、場合によってはそれらの複合化合
物を残したままで精錬や、脱ガス処理を行ない、最後に
フィルター濾過によって除去することも可能である。
After the above Fe removal treatment, it is general to carry out a normal refining treatment using KCl-based flux or the like to remove other impurities, and a degassing treatment. It can be regenerated as high Al or Al alloy. Also, B or a B compound,
B or B compound and Ti or Ti compound, or T
The Fe-B-based or Fe-B-Ti-based composite compound formed by the addition of the i-B-based compound can be removed before the refining as described above, and in some cases, the refining can be performed while leaving the composite compound. Alternatively, it is also possible to perform degassing treatment and finally remove it by filtration with a filter.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、A
lまたはAl合金、殊にその回収スクラップに不純物と
して含まれるFeを効率よく低コストで除去することが
でき、清浄度の高いAlまたはAl合金として再生し得
ることになった。
The present invention is constituted as described above, and A
1 or Al alloy, particularly Fe contained as an impurity in the recovered scrap, can be efficiently removed at low cost, and it can be regenerated as Al or Al alloy having high cleanliness.

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

【図1】図1は、Al合金溶湯中のFeに対する添加B
の化学量論的当量比と、Fe−B系化合物の生成量の関
係を示したグラフである。
FIG. 1 shows addition B to Fe in molten Al alloy.
3 is a graph showing the relationship between the stoichiometric equivalence ratio and the amount of Fe-B-based compound produced.

【図2】図2は、Al合金溶湯への添加B量とFe除去
溶湯中のB残留量の関係を示したグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the amount of B added to the molten Al alloy and the amount of B remaining in the Fe-removed molten metal.

【図3】図3は、Al合金溶湯中のFeに対するBとT
iの化学量論的当量比と、Fe−B−Ti系化合物の生
成量の関係を示したグラフである。
FIG. 3 shows B and T for Fe in molten Al alloy.
5 is a graph showing the relationship between the stoichiometric equivalent ratio of i and the production amount of a Fe—B—Ti compound.

【図4】図4は、Al合金溶湯への添加BおよびTi量
とFe除去溶湯中のBおよびTi残留量の関係を示した
グラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the amounts of B and Ti added to the molten Al alloy and the amounts of B and Ti remaining in the Fe-removed molten metal.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大隅 研治 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 中村 崇 福岡県福岡市南区大池2−6−11 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Kenji Ohsumi Kenji Osumi 1-5-5 Takatsukadai, Nishi-ku, Kobe-shi, Hyogo Kobe Steel Co., Ltd. Kobe Research Institute (72) Inventor Takashi Nakamura Minami-ku, Fukuoka-shi, Fukuoka 2-6-11 Oike

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 不純物としてFeを含むAlまたはAl
合金溶湯中に、Bおよび/もしくはB含有化合物を添加
し、Feとの間でFe−B系化合物を形成させてこれを
分離する工程を含むことを特徴とするAlまたはAl合
金の溶解法。
1. Al or Al containing Fe as an impurity
A method for melting Al or an Al alloy, comprising the step of adding B and / or a B-containing compound to the molten alloy to form an Fe-B-based compound with Fe and separating the compound.
【請求項2】 不純物としてFeを含むAlまたはAl
合金溶湯中に、Bおよび/もしくはB含有化合物、並び
にTiおよび/もしくはTi含有化合物を添加し、Fe
との間でFe−B−Ti系化合物を形成させてこれを分
離する工程を含むことを特徴とするAlまたはAl合金
の溶解法。
2. Al or Al containing Fe as an impurity
In the molten alloy, B and / or B-containing compound and Ti and / or Ti-containing compound were added, and Fe was added.
And a step of forming an Fe-B-Ti based compound between them and separating the Fe-B-Ti-based compound from each other.
【請求項3】 不純物としてFeを含むAlまたはAl
合金溶湯中に、Ti−B系複合化合物を添加し、Feと
の間でFe−B−Ti系化合物を形成させてこれを分離
する工程を含むことを特徴とするAlまたはAl合金の
溶解法。
3. Al or Al containing Fe as an impurity
A method for melting Al or an Al alloy, which comprises a step of adding a Ti-B-based composite compound to a molten alloy to form an Fe-B-Ti-based compound with Fe and separating the compound. .
【請求項4】 Fe−B系化合物またはFe−B−Ti
系化合物が形成されたAlまたはAl合金溶湯中に不活
性ガスを吹込み、溶湯中の前記Fe−B系化合物または
Fe−B−Ti系化合物の浮上分離を促進する請求項1
〜3のいずれかに記載の溶解法。
4. An Fe-B compound or Fe-B-Ti
An inert gas is blown into the molten Al or Al alloy in which the system compound is formed to promote floating separation of the Fe-B compound or Fe-B-Ti compound in the melt.
The dissolution method according to any one of 3 to 3.
【請求項5】 AlまたはAl合金溶湯中のFe−B系
化合物またはFe−B−Ti系化合物を、耐火性フィル
ターによって除去する請求項1〜3のいずれかに記載の
溶解法。
5. The melting method according to claim 1, wherein the Fe—B-based compound or the Fe—B—Ti-based compound in the molten Al or Al alloy melt is removed by a refractory filter.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6171362B1 (en) 1998-12-25 2001-01-09 Kobe Steel, Ltd Method for refining molten aluminum alloy and flux for refining molten aluminum alloy
EP1264903A3 (en) * 2001-06-07 2003-08-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Refining of aluminium casting alloys by boron addition
JP2011021230A (en) * 2009-07-15 2011-02-03 Kobe Steel Ltd Method for producing ultrahigh purity alloy ingot

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