JPS58500951A - 溶融アルミニウム処理法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 溶融アルミニウム処理法 本発明は懸濁粒子を含む溶融金属を、それら粒子を除去するために処理する方法 に関する。

ストルーゾ（５ｔｒｏｕｐ　）　その他による米国特許第２，８４０，４６３号 には、溶融アルミニウムを耐火性物体の床を通してろ過し、懸濁固体を溶融アル ミニウムから除去する方法が記載されている。ヘス（Ｈｅｓｓ）その他による米 国特許第５，０５９，８６４号にはアルゴン又は他の非反応性ガスを溶融アルミ ニウムと向流状に接触させて耐火性物体の床を通過させ、非金属不純物と水素ガ スを溶融アルミニウムから除去する方法が記載されている。その方法は多量の溶 解水素ガスを非金属不純物と共に容易に除去することができ、溶融アルミニウム を実質的に非常によくすることができる。

プレーデン（Ｂｌａｙｄｅｎ　）その他による米国特許第６．７３７，３０３号 、第３，７３７，３０４号及び第３．７３７．３０５号には米国特許第３，０３ ９，８６４号の方法に対する改良法が記載されており、耐火性物体の床寿命を非 常に実質的に増大すると共に他の操作上の利点及び効率を与え、かなりの商業的 成功を収めている。その改良法によれば、少量の塩素又は他の塩素含有（ｃｈｌ ｏｒｉｎａｃｅｏｕｓ　）ガスと共に多量の非反応性フラックス用ガス（ｆｌｕ ｘｉｎｇ　ｇａｓ　）　ｆ溶融アルミニウムと接触させて耐火性媒体に通す。ゾ レーデンその他による寿命を長くした改良は、典型的に鋳型を整備したり或は補 修するような他の目的で中断する間に行われていたろ過媒体の取り替えのために 、鋳造操作を中断する必要をなくしている。しかし、鋳型及び他の鋳造に駆除す る装置の有効寿命が何年かに亘って増大するにつれて、溶融アルミニウムのため のろ過媒体の有効寿命も更に一層増大することが、溶融アルミニウム及び他の金 属を処理及び鋳造する際の効率及び生産性を更に一層よくするのに極めて有用で あることが明らかになってきている。

更に本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金の如き溶融金属から、浮遊液 体塩相の如き浮遊相を典型的に構成している懸濁微粒子を分離し、それを、塊法 ”と組み合せて用いることに関する。

アルミニウムの如き溶融金属は、５０％ｆ越えるアルミニウムを含む合金を含め て、不純物を除去するために塩で処理するか、或は成る不純物と反応して塩反応 生成物、典型的には液体塩、或は液体塩と固体及びガスとの組み合せを生ずるガ スで処理する。この種の方法は米国特許第３．７６７，３８２号、第３．８４９ ，１１９号及び第５．８３９，０１９号に記載している。之等の方法のいずれに も、溶融アルミニウムを処理するのに添加した塩或は溶融アルミニウムを処理す る際の反応生成物の如き形成された塩から、処理された溶融アルミニウムを分離 するため分離室の如き成る沈降設備が含まれている。しかし、そのような系は生 廠性を増大するために加圧されているので、溶融アルミニウムから懸濁した他の 塩含有粒子を分離するのに困難なことにぶつかるととがある。もし粒子が適切に 分離されないで鋳造段階へ溶融金属によって運ばれると、それは鋳造インゴット の界面及び内部表面の欠陥をもたらす。

言及した粒子はミクロン単位の粒径範囲にあり、典型的には１ミクロンより小さ いところから、４０ミクロン又は時には恐らく５０ミクロンの粒径（１ミクロン −１０−４Ｇ）［迄なる。粒子は液体塩液滴或は固体酸化物粒子、又は液体塩で 包まれた或はそれが付着した固体塩粒子の如き固体粒子になる。典型的にはそれ ら粒子は、溶融金属より軽いか、又は重くなって重力で分離できるようになるが 、それらの粒径が小さいため起される表面効果のため、はとんど懸濁しているか 又は取り込まれたままになっている。それら小さな粒径のため以外の理由で、浮 遊している粒子は表面に上昇し、すくい取るか或は同様な操作で除去され、比較 的重い粒子は溶融金属から下方へ沈降するであろう。

しかし、今日迄、直接粒子を除去する努力は必ずしも満足できるものではなかっ た。例えば米国特許第３，０６９．８．６４号に示された型のろ過床を通る動き は、ろ過床を早くに閉塞させる結果になり、成る場合には液体粒子が鋳造操作へ 行く路を閉塞させる結果になる。塩粒子は典型的には連続的に鋳造されるインゴ ットに酸化物斑点をもたらし、それがインゴットを板或はシート製品へロール掛 けする際に問題を生ずることになる。

本発明によれば、溶融アルミニウム又は他の溶融金属をろ過床の如き浸漬した接 触界面をなす媒体を通して移動させる。接触表面媒体は１以上の高い気孔率（ｖ ｏｉｄ　ｆｒａｃｔｉｏｎ　）及び媒体１ｆｔ”当り５０ｆｔ２の如き高い比表 面積を与えるように選択される。インターロックサドル（Ｉｎｔｅｒｌｏｃ　５ ａｄｄｌｅ　）又はラシツピリング（Ｒａｓｃｈｉｇｒｉｎｇ　）　の充填され た床は適切な媒体を与える。溶融アルミニウム又は他の金属は、低い速度で接触 媒体を通って動き、ガスはその媒体を通って動く溶融金属と接触することができ る。溶融金属が媒体を通って移動している間に、アルミニウムの場合の酸化物粒 子の如き取り込まれた非金属粒子は、金属が余りにも大きな速度で媒体を通って 移動しない限り、効果的に除去される。記載した如き操作期間後、かなりの量の ガスを媒体に通して周期的にパージ（ｐｕｒｇｅ　）し、床を攪乱してそこから 不純物を離脱させ、それらを上昇させて溶融金属上に浮遊させるようにしてもよ い。媒体を周期的にパージして攪乱し、取り込まれていた粒子をそこから離脱さ せ、媒体内の粒子を除去するこのやり方により、米国特許第３，７３７，３０５ 号に記載されている非常に成功したブレーデンその他に、よる方法の操作寿命さ えも越えた著しく改良された操作寿命をこの改良された方法は示すことができる 。

更に本発明によると、典型的には液体塩の如き浮遊液体又は他の塩又は懸濁相か らなる懸濁した微粒子を含有する溶融アールミニラム又は他の金属は、懸濁粒子 を合体又は凝集するように処理することができ、その結果それらはもつと容易に 重力によって溶融金属から分離される。溶融金属がアルミニウムの場合、５０ミ クロンを越え、好ましくは６０ミクロンを越える凝集した粒径のものは、典型的 にはアルミニウムが勤いている場合でさえ、それが比較的静かである限り、重力 による分離が促進される。凝集した粒子が浮遊している場合、それらの浮力はそ れらを表面へ上昇させ、すくい取り等によって都合よく分離できるようになる。

凝集した粒子が沈降する傾向がある場合、それら粒子はトラップ（ｔｒａｐ　） 又は他の設備中に保持することができる。溶融アルミニウム又は他の金属は、充 填床、適切にはアルミナ充填の如き耐火物を充填した床で、インターロックサド ル又はラン／ンピリングの如き大きな比界面積及び大きな気孔率をもつ床の如き 浸漬した接触表面の媒体を通して移動する。溶融金属は比較的低い速度で接触媒 体を通って動き、ガスは金塊と同方向に又はそれとは同流的に媒体中を上方へ通 すことができる。取り込まれた微粒子の合体又は凝集が媒体内で起き、合体した 大きな粒子は重力、例えばそれらの浮力により表面へ上昇することにより溶融金 属から分離される。

更に粒子の合体及び凝集成はそれらの収集を、溶融金属を好ましくは下方に且つ 横に、傾斜界面、適切には実質的に平行な表面と接触して動かすことにより起さ せることができる。浮遊粒子は傾斜した表面上に集まり、典型的には横及び下方 へ流れる溶融金属に対して向流状に横に且つ上方へ移動する。このようにして合 体した塩含有浮遊相は、その浮力により傾斜した表面の領域から除去され、溶融 金属の表面へ上昇し、すくい取り等により除去される。重い凝集粒子は沈降し、 適当なトラップ又は他の装置によって除去することができる。

本記述で付図を参照する。図中、 第１図は本発明を例−示する断面で示した概略的立面図である。

第２図は改良された系の具体例の操作を概略的に描き、本発明を実施するのに適 切な一つの装置を概略的に断面で示した立面図である。

第３図は米国特許第３．８．５９，０１９号に示された方法に付随した本発明の 具体例を例示する非常に概略的な立面図である。

第４図は本発明の一興体例を例示する非常（、（概略的な立面図である。

第１図に関し、溶融金属は入口１２を通って処理容器１０に入り、緩衝板１６０ 入ロ側にある下向き脚部１４を下方へ通る。緩衝板は容器１０を下向き脚部１４ と上向き脚部１８に分けている。容器１０には充填床の如き非汚染性接触表面媒 体領域が配置されている。溶融金属は下向き脚部１４中の浸漬された接触媒体２ ０を下方へ通過し、緩衝板１６の下を通り、次に上向き脚部１８を上方へ動いて 出口２１を通って出る。

溶融金属が媒体２０を通過する間に、それは分散器２２を通って入ったガス流と 接触してもよい。第１図に示した具体例では、分散器２２を通って入ったガスは 下向き脚部１４内及びその中の媒体領域２０内を上昇し、下向き脚部１４を下方 へ動く溶融金属に対し向流状に流れる。接触媒体領域２０を通って溶融金属は下 方へ動くのが好ましいが、上方への動きを利用することもできる。

溶融アルミニウムを処理する場合、分散器２２を通して導入したガスは非反応性 ガス或は〕・ロデン含有（ｈａｌｏｇｅｎａｃｅｏｕｓ　）又は塩素含有ガス或 はそれらの―合物゛からなることができる。アルミニウムに対し、非反応性ガス はヘスその他による特許に記載のもののいずれでもよく、周期律表の不活性ガス 、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン及びそれらの混合物が含 まれるが、アルゴンがその価格及び入手性から好ましい。更に窒素又は二酸化炭 素を用いてもよいが、窒化物、酸化物、炭化物或はそれらの錯化物が形成されな いように屡々注意を払う必要がある。之等のガスは全て溶融アルミニウムを処理 するため本発明を実施する場合の非反応性ガスと考えられる。フレオンの如きハ ロゲン含有ガスを、塩素、塩化アルミニウム及びヘキサクロロエタンの如き塩素 含有ガスと同様用いることができるが、いくらか好ましい塩素含有ガスは、価格 及び多くの現存する装置の中で現存の設備と両立できる点で塩素である。典型的 なガス混合物は大部分のアルゴンと小部分の塩素含有又はハロゲン含有ガスから なり、体積に基づいて、１〜５０、典型的には１〜１０部の塩素含有又はハロゲ ン含有ガスと、約９９〜５０、典型的には９９〜９０部の非反応性フラックス用 ガスからなるであろう。しかし塩素含有又はハロゲン含有ガスと非反応性ガスの 等部分に近い混合物又は等部分を越えてさえいる混合物の如き他の混合物も用い ることができる。ガスが分散器２２を通過する前に混合されることを示している 図に示しであるような領域２０へ入る前にガス混合物を予かしめ混合しておくの が望ましい。

溶融アルミニウムを処理するためのフランクス用がスの量は、ガス移動に垂直な 面即ち図中、上方へのガス流と下方への全金属流に対し垂直である水平面として 領域２０内の断面１１ｎ２当り約０．００５〜約０．５標準立方フィート／時（ Ｓ、Ｃ，Ｆ、Ｈ，）の範囲で変る。好ましいガス流速は０．０１５〜０．２　Ｓ 　ＣＦＨ／　ｉｎ２で、ある。

前記ガス流速は本発明に従い溶融アルミニウムを処理する間に適用される流速で ある。以下に説明するように、領域２０を周期的にパージするために比較的大き なガス流速が用いられる。分散器２２は接触媒体領域２０の下の断−面の実質的 部分を占め、主接触領域２０を通して広く均一に分散させるようにするのが望ま しい。従って第１図に示しであるように、大きな分散器２２に一層いるか又は小 さな分散器を多数用いることができる。広い領域のガス分散を用いた場合には、 主緩衝板１６の下に傾斜緩衝板１Ｔを用いるのがよい。その傾斜緩衝板は緩衝板 °１６の下の金属流を狭く全体的に下方へ傾斜したやり方で通し、それは緩衝板 １６の下を通ることができるガス量を減少させ、それによってガスが主接触領域 ２０内に維持される傾向を与え、領域２０では一層有利に溶融金属と接触するこ とができる。第１図の具体例では主たる接触界面媒体領域２０であるガス接触領 域から溶融金属を導くことは横に下方に傾斜した流動手段を与えることが好まし い。

それは領域２０から通・ることかできるガスの量を実質的に減するのに効果的に 働き、それによって領域２０から液体金属の流れを導くのに役立つが、その領域 からのガスの流れは抑制する。

本発明によれば、主接触領域２０のだめの接触表面媒体３０を適切に選択するこ とは重要である。この浸漬された接触表面媒体のために第一に必要なことは、比 較的高い気孔率を有するということである。気孔率は充填物体即ち浸漬された物 体の如き固体物質で占められていない全体積、従って接触界面域２０を通る溶融 金属の動きに対し利用できる全体積の分率を意味する。本発明による気孔率の最 小値は約０．４又は約１７２、適切には約０．６であるべきである。好ましい気 孔率は約０．７又は０．８又はそれ以上である。０．６の気孔率は３／４インチ 径アルミナボールから作られた充填材床又は−４＋６メツシユの如き微細メンシ ュアルミナ粒子から作られた充填材床（米国特許第６，７５７，３０５号及び第 ６，０６９．８６４号）（それらの気孔率の各々は約０．６６である）の気孔率 のほぼ２倍である。本発明による大きな気孔率は微細な非金属粒子及び他の粒子 が接触表面に付着して、前記接触領域２０を通ってゆっくり動く溶融金属からそ れら粒子を除去するのを促進する。

接触媒体３０に対する第二の必要事項は希望の非金属粒子除去のだめの界面を与 える大きな比表面積（単位体積当りの面積）を有することである。本発明によれ ば、接触媒体に望ましい界面積は少なくとも２５ｆｔ２／ｆｔ、３の最低比表面 積をもち、５０又は７５ｆｔ２／ｆｔ”の比表面積が一層適切であり、８０を越 える比表面積が好ましい。９０　ｆｔ２７ｆｔ”を越える比接触媒体領域が優れ た結果を与えると思われる。それが適切な気孔率によって達成できる限り、１２ ０ｆｔ２／ｆｔ３の比表面積が一層好ましい。次の表１は本発明に従い適切な充 填材料（インターロックサドル及びラシツピリング）を、比較材料と共に、それ らの各気孔率及び平均比表面積に関して記載したものである。比較材料は米国時 されている材料である。

１／２“インターロックサドル　０．７８　１９０シｔ“Ｘ］／／２“シシンピ リング　０．８５　９６Ｖ、／Ｌ径ボール　０．６６　５４ −６＋１４メツシュ粒子　０．５３　２５７前記特許に記載の如き３／４インチ 径ボール又は微細メツンユの粒子は本発明を実施するのには適さないことは前記 衣１から分る。之等の材料から作られた床は結局閉塞して入口側１２の溶融金属 の界面が出口領域２１に示されている界面より上に上昇させる。それは領域２０ ″ｆ：通る圧力低下によって惹き起される。そのような従来のやり方では、一度 び入口側１．２の水準カー出口領域２１の水準より過度に高く上昇し始めると、 それは元に戻せなくなり、盾に上昇し続け、遂には処理領域を通る溶融金属の移 動が不適になるため、操作の中断を起こすことになる。しかしサドル又はリング によって与えられた一層開いた型の床は、本発明の目的に役立つ。リングはパイ プ状即ち中空円筒状のものを比較的短い部分に切断することによって与えること ができる。

う７ツピリング又はインターロックサドルの如き接触媒体３０ｖ一対して選択さ れた材料は、溶融金属を汚染すべきでなく、溶融金属に曝されても、溶融又は劣 化して改良された方法或は希望の結果を阻害するようなことなく、長い表面寿命 を有すべきである。溶融金属がアルミニウムである場合、典型的な温度は１２５ ０゜〜１５０００Ｆ’で、媒体３０はそれに耐えることができるべきである。ア ルミニウムより高い融点をもち、アルミニウムに対して実質的に不活性な、アル ミニウムと共に用いるのに適した耐火性材料には、クロマイト、コランダム、７ オルステライト、マグネ７ア、スピネル、ペリクレーズ、炭化珪素及びジルコン の如き物質が含まれる。アルミナ（合成コランダム）溶融アルミニウムに対し好 ましい非汚染性材料である。使用された炭素電極からの形をしたような炭素質（ ｃａｒｂｏｎａｃｅｏμｓ）材料も溶融アルミニウムに対し有用であるが、それ は浮く傾向があり、炭素質材料がその領域から浮遊して出ていかないように耐火 性スクリーンの如き成る設備を領域４０上に備えるようにしてもよい。従って用 語「非汚染性」という言葉は、耐火性材料と、「耐性」という言葉の厳密な意味 でアルミニウムに対して完全に耐火性であるとは考えられないが、望ましくない 汚染物を溶融金属中へ導入しないという点では充分に安定な炭素質或は他の材料 さえも、両方共含むものとする。

接触媒体３０の深−さけ少なくとも６インチで、好ましくは１０又は１５インチ 或はそれ以上である。約２０インチの床が望ましい。之は溶融金属と接触媒体表 面との間の接触に望ましい時間を与え、非金属粒子の除去を促進し、金属と、接 触領域２０へ導入されるガスとの間の接触のだめの充分な時間を与える。

金属は接触領域２０を通って動いていく時、金属は比較的遅い速度で動くのが望 ましい。領域２０を通る表面溶融金属速度（媒体即ちバッキング３０がないと仮 定した時の速度）は、１／２ｆｔ／分より小さいのが適切である。０．４又は０ ．３ｆｔ／分より小さい遅い表面速度が好ましく、例えば約１／４ｆｔ／分の表 面速度で満足できる。し、かしそれ程好ましくはないが、３／４又は１ｆｔ／分 迄の溶融金属速度が有用な結果を与えることができる。しかし、領域２０を出た 後に粒子を除去するための更に重要な設備は示していない第１図に描かれた特定 の装置については、１／２ｆｔＺ分を越えない金属速度が一層よいと考えられる 。粒子は合体して媒体中に取り込まれ、それによってそれら粒子は処理された溶 融金属から除去される。この−緒になった合体と除去効果は比較的遅い流速によ り促進される。

上で示した如く、本発明の実施は、フランクス用ガス混合物を含めたフランクス 用ガスを溶融アルミニウムの処理のため接触領域２０へ導入することを含んでい る。ガス混合物がハロゲン含有或は塩素含有ガスを含む場合、それらはナトリウ ム及びカルシウムの如き微量の不純物元素を除去することができ、酸化物及び溶 解したガス不純物を除去するのを助ける。そのようなガス処理は、全金属及び床 を通るガスの動きの面に垂直な床断面（即ち水平面で測定して）１１ｎ２当り約 Ｑ、Ｑ５ＳＣＦ、Ｈの如き比較的遅い速度を通常含んでいる。

しかし、本発明はこのオーダーの２〜３倍或はそれ以上のガス速度を周期的に用 いて、媒体３０を乱し、そこから今迄溶融金属から除去されてその中に取り込ま れ、含まれていた粒子をパージ即ち離脱させ、それら粒子を上昇させ、浮遊層３ ６として収集する。適切なパージガス流速は約０．００８又は０．００９〜約０ ．６或は０．’　７　Ｓ　ＣＦＨ／　ｉｎ”或はそれ以上、適切には約０．０２ ５〜０．３５５ＣＦＨ／　ｉｎ２で、媒体を乱し、そこから粒子を離脱させるの に適している。そのようなおびただしい数のガス流により惹き起される媒体３０ ０重要な撹乱のため、３／４、又は１インチの耐火性ボール３４の単一層の如き 上に乗っている成る種の重い材料を配備するのが好ましい。之は領域２０をパー ジするのに用いられる比較的高いガス流速によってラシッピリング或はインター ロックサドル３０の如き接触部材が領域２０から運び出されて、不均一に且つ密 でない並び方で下方へ再び沈降するのを防ぐ。従って本発明は媒体３０を撹乱し て粒子がそこから離脱して除去されるガス流速を使用することにより、周期的に 床をパージする実施法を含んでいる。このパージは都合のよいどの点でも行うこ とができる。例えば、入口側１２の溶融金属の水準が出口領域２１の水準よりか なり高い量になる迄遅らせることができる。しかし、この点迄待つ必要はない。

パージは鋳造成は改良された処理容器１０を通る溶融金属の動きの遅延或は中断 を起す先行した操作成は後の操作中での中断の如き、金属の流れが中断している 間のような、どんな都合のよい点で行なってもよい。パージング操作中、領域２ ０を通る溶融金属の動きは、先行操作又は後の操作によって惹き起される溶融金 属移動の中断中にパージを行うのに最も都合がよくなるように中断するのが好ま しい。しかしもし付随する鋳造操作が完全に連続的で、何ら中断に変えられるも のではないならば、パージ中領域２０を通過する金属からのインゴット鋳造物は 、その品質を下げるような不純物を含んでいるかも知れない。米国特許第６，７ ろ７，６０５号に示されている床で、６〜１４メツシユの粒径の如き細かいメツ シュの耐火性物体を用いた床をパージするのは実際的で゛ないことに分るであろ う。なぜなら大きなガス流速はそのようなろ週末の比較的小さな気孔率と両立で きず、それを極めて分裂させる性質をもつからである。即ち、米国特許第ろ、７ ろ７，６０５号に従う方法は、細かな粒径のろ週末から不純物をいくらか連続的 にフランシュさせることを含んでいる。しかしこの連続的フラッシュはその系の 床寿命を増大するには効果があるが、依然としてろ週末内に非金属粒子の成る蓄 積を起し、それによって遂にはろ週末が圧力低下の増大を示し、緩衝板１６を通 って入口側１２から出口側２１への溶融金属ヘッドの蓄積の増を示すようになり 、入口側１２の水準が出口側２１の水準より数インチ高く上昇することがある。

しかし一度びこの金属ヘッド差が米国特許第６，７３７．６０５号に従う方法で 起き始めると、それは通常元に戻ることができず、最終的に床を取り替えること になる。之に対し本発明の改良により、大きなガス速度によるパージ法でくり返 しパージすることができ、更に一層且つ著しく長くなった床寿命を示し、成る用 途では無限の床寿命に近い寿命を示す。本発明を実施して長い間実験しても、水 準１２から水準２１へ金属ヘッドの蓄積は観察されなかった。

第２図に関し、改良された系１１０は適当な耐火物或は非反応性材料で作られた 又はそれを裏打ちした蓋１１４のついた容器１１２を含んでいる。入口緩衝板１ １８は入口脚部１２０を確立し、出口緩衝板１２４は出口脚部１３０を確立する 。入口脚部１２０内に図示の如（、高気孔率及び高比表面積をもつバッキング（ ｐａｃｋｉｎｇ　）の如き浸漬させた接触表面の領域１４０が存在する。インタ ーロックサドル或はラシッピリングのようなバッキング１３８は適切な接触表面 を与え、大きなボール部材１３９によって適所に保持することができる。別法と して接触表面は領域１４８中に配置することができる。即ち、第２図に示したよ うな緩衝板１１８の右側も、即ち緩衝板１１８の両側に充填床を配置してもよい 。もし床を領域１４８にのみ配置すれば、緩衝板１１８は第２図中圧の方へ移動 させ℃もよい。浸漬させた接触表面即ち充填した床は、第２図に示した具体例に 従い第一の処理領域１４０を与え、ガス供給線１５２を通って与えられたガス又 はガス混合物を導入するように、バッキング１３８の内又はその下にガス分散器 １５０を含んでいてもよい。バンキング１３８は脚部１２０中の床の代り又はそ れに加えて領域１４８を占める場合、ガス分散器をもし望むならその床のために 配備させてもよい。

第２図には入口緩衝板１１８と出口緩衝板１２４０間に第２の処理領域１３６が 示されている。領域１３６内には下方に且つ出口脚部１３０の方へ傾いた平行板 １４４が配置されている。３枚の板１４４が第２図に示されているが、ここに記 載した指示に従って希望或は必要に応じもつと多い数又は少なり・数でもよ−・ 。

操作上、典型的には１ミクロンより小さく、４０或は恐ら（５０ミクロン迄の細 かい凝集可能な粒子を含む溶融金属が、入口脚部１２０を下方へ移動し、バッキ ング１３８の如き浸漬した表面接触媒体を含む第１領域１４０を通って下へ移動 する。領域１４０内には、懸濁した塩又は他の微細粒子が典型的には５０又は６ ０ミクロンを越える大きな粒子へ合体又は凝集が、実質的な量で起きる。懸濁し た微細な粒子が浮遊している場合、それらは領域１４０内で一層大きな粒子へ凝 集し、それら粒子の多くは浮遊相１４１として表面へ上昇する。成る凝集した浮 遊粒子は緩衝板１１８の下を通り、浮遊相１４２として室１３６内を上昇するこ とがある。粒子が重（沈降する傾向がある場合、それらは領域１４８の下で集る 傾向を示し、周期的に除去することができる。領域１４０を通過した後、好まし くは溶融金属は下方へ動き、平行な板１４４の間の水路１４３を通過して出口脚 部１３０の方へ移動する。

金属が比較的ゆつ（り板１４４の間を実質的に層流条件下で移動する間に、領域 １４０で合体した粒子を含む浮遊粒子は更に集まり、合体し、凝集して板１４４ の下側表面１４７上に凝集した相１４６を形成する。

浮遊凝集相１４６は上方且つ横方向（第２図で左の方）へ、板１４４間を下方且 つ横方向に流れる金属に対し向流方向に動（。こうして凝集した浮遊相１４６は 板１４４の下側に沿って上方へ行き、板１４４の上端１４５を離れて上方へ行き 、処理領域１３６の表面へ上昇し、領域１３６中の浮遊物質１４２として蓄積す る。粒子が沈む場合に、それらは周期的に取り出すための場所１５５に集る。従 って板１４４間の水路１４３は典型的には領域１４０で凝集する粒子が集まり、 更に凝集する結果を与え、溶融金属からの粒子の分離を更に改善する。

第２図に示す如く、領域１４０及び接触媒体１３８の下方領域へ、ガス入口バイ ブ１５２に結合されたガス分散器１５０を通して導入することができる。溶融金 属がアルミニウムである場合、適当なガスは、ヘリウム、ネオン、アルゴン、ク リプトン及びキセノンの如きいわゆる不活性ガス或はそれ程好ましくはないが、 −酸化炭素、二酸化炭素或は種々の他のガスを含めた比較的不活性なガス或は非 反応性ガスであってよい。

但し溶融アルミニウム中へ汚染物が入らないように注意する。アルゴンはその入 手し易さ及び取扱い易さの故に、アルミニウムに対する好ましいガスである。も し望むなら、不活性或は非反応性ガスを、塩素含有ガス或は他の・・ロゲン化炭 素（例えばフレオン）の如きハロケゞン含有ガスと、約５０〜９９％の非反応性 ガスと５０〜１％の塩素又は他の塩素含有或は／・ロデン含有ガスの比率で一緒 にすることができる。例えば８５〜９９％のアルゴンと１５〜１％の塩素或はフ レオンの混合物が有用である。塩素含有或はノ・ロデン含有ガスを使用すること により床１４０中のナトリウム及びカルシウムの如き微量の不純物元素の他、酸 化物及び溶解ガス不純物を除去することができる。ガスは媒体１４０をフラッシ ュするのに役立つことができ、凝集した浮遊粒子がそこから離れて上に横たわる 層１４１の方へ上昇するのを促進することができる。ガス流の量を増大すること により媒体を周期的にパージすると、媒体中に取り込まれていた凝集粒子を解放 することができ、本発明の一つの好ましいやり方は、操作中且つ周期的にガス流 速を正常な連続的速度の１１又は２或は６倍迄増大して実質的に連続的にフラッ クス用ガスを使用し、床を媒体から取り込まれていた凝集粒子を追い出すのに充 分に攪乱し、それら粒子を表面相１４１へ上昇させるようにすることを含んでい る。この大きなガスフラッシュ速度中、領域１４０を通る金属流が中断されるの が好ましい。なぜなら媒体の攪乱が溶融金属の適切な清浄化を阻害することがあ るからである、之は鋳型の取換え又は調節のための如き停止時間（ｄｏｗｎ　ｔ ｉｍｅ　）中に媒体パージを計画することによって通常容易に促進される。領域 １４０を通る金属流を中断するということは、全波れが中断されるが、太きな流 速のガスパーンに呼応する如（、領域１４０内でいくらか小さな金属の動きは行 えることを意味する。

領域１４０中で、塩及び他の微細・な粒子の望ましい凝集を促進するように、比 較的ゆっ（すした速度で大きな表面域に亘って溶融金属を動かすことが望ましい 。

この領域１４０を通る表面の溶融金属速度（媒体即ちバンキング１３８がない場 合の速度）は５ｆｔ／分より小さいのが適切である。”、ｆｔ１分より小さい一 層ゆっくりした表面速度が一層よく、１又は２　ｆｔ７分より小さいのが好まし い。溶融アルミニウムに対しては、１ｆｔ／分の速度は、水平面（平均金属路に 直角）で測定して領域１４０中の断面１ｉｎ２当り６０１ｂ／時に相当する。領 域１４０中の溶融金属保持時間は、％又は２分或はそれ以上あるべきであり、Ｘ 分又はそれ以上の時間が好ましい。

一つの好ましいやり方は、溶融金属の動きで領域１４０から凝集粒子をフラッシ ュするのに光分な、接れる程度迄、領域１４０中に凝集粒子が蓄＆するのを妨げ る。この好ましい具体例は、接触する表面域を溶融金属が、それと−緒に領域１ ４０で凝集した粒子の実質的な量（或は大部分或はほとんど、例えば６ｏ％以上 ）のものを運んで接触表面域を出る結果を与える。

しかし、その動きから生ずる一層大きな凝集粒子が重力により、動いている溶融 金属からでさえ分離できるということは粒子の容易な除去を可能にし、従ってそ のような溶融金属は接触媒体を出た後、重力による分離領域を通過するのが望ま しい。そのよ、うな領域は、傾斜した板１４４によって与えられるのが好ましく 、それは溶融金属によって接触表面媒体から運び出された凝集粒子を除去するの に充分効果的である。粒子の成るもの例えば酸化物は、アルミニウムの如き溶融 金属の密度より高−・密度を示唆する化学的構造を有するが、凝集した粒子の開 口多孔質構造は屡々それらに低い嵩密度を与え、それが粒子の上方への（即ち浮 遊）動きによつ℃金属からの重力分離を起す。之は浮遊相１４２かも容易に除去 されるのを促進し、この場合酸化物、塩及び他の相は溶融金属の表面張力（界面 張力〕によって溶融金属の頂部上に浮遊して保たれ、それによって直ぐ除去する のに効果的にトラップされる。この好ましいやり方は表面接触媒体の寿命を著し く伸ばす。更にそれは、媒体を高ガス流速によって周期的にパージ或はフラッシ ュ撹乱して、接触媒体の取り換えの必要性を実質的に除（好ましいやり方と一緒 にすることができる。この利点は、本発明に従い媒体が高い気孔率及び比表面積 をもつために得ることができる。

有効接触媒体寿命の改良の例として、米国特許第３，７３７，３０５号に従う系 を、米国特許第３，８３９，０１９号に従う系の後に配置させ、米国特許第３， ８３９，０１９号の系を出る溶融アルミニウムをよ（するのに成功し、良好なろ 週末寿命を示した。米国特許第３，７３７．５０５号の系をラシツピリングを用 いた本発明の改良で置き換えることにより、５倍長い操作を行える結果になり、 もつと長（操作できる可能性さえあった。なぜなら操作は床寿命とは関係のない 理由から中断されたからである。

図２に示した傾斜板１４４は本発明の実施で適切な数及び適切な種々の形で与え ることができる。板は侵食されない材料で、溶融金属へ汚染物を導入しない材料 から作られるべきである。溶融アルミニウムを処理するのに適した板材料は、黒 鉛、炭化珪素、炭素、アルミナ又は他の溶融アルミニウムを汚染しない材料であ る。板は平らなものとして示しであるが、それらはどの方向にでも、特に第２図 の面に垂直な方向に波状になっていてもよい。亦、板の代りに、第２図に示した 一般的形状で管の列を単に積み重ねることにより傾斜した表面を与えてもよい。

之は丸い管の内径内及び隣接する管の間の間隙中に流路を与えるであろう（管の 積み重ね方に依り、ダイヤモンド型又は三角形型）。

管は四角、長方形成は多角形の断面をしていてもよい。

板の数、或は板の間の間隙又は水路の数は、相対する表面１４７及び１４９の間 に層流状態を与えながら、系を通る希望の全流速の関数である。流れは表面１４ ７及び１４９からの流動分離又は実質的乱れがなければ層状であるべきである。

レイノルズ数は３５００を越えるべきでな（、好ましくは２８０ｏを越えるべき ではない。板部材１４４０間の水路を通る６又は４ｆｔＺ分又はそれ以下の流速 が適しているが、２ｆｔＺ分より小さい流速が好ましい。

板の間又は相対する表面１４７と１４９の間の距離は、本発明の実施でい（らか 変ってもよい。板は凝集した材料によって容易に閉Ｎする程狭かったり、存在す る板間の間隙がそこを通る溶融金属の流れを阻害する程小さな流路であってはな らない。今述べた如（、板１４４０間の間隙を通って動（金属流速は静かで層状 であるべきである。相対する表面１４７及び１４９の間の距離は本発明の実施で 的外又は１〜２インチであるのが適当であるが、１０インチ迄、或はそれ以上の 距離でも用いることができる。板のための角度Ａは本発明に従い変えることもで きる。好ましくは板は水平であるべきではない。なぜならそうだと板の間で起き る希望の分離作用（溶融金属に対する重さにより上方又は下方へ分離する）を妨 げ、板間からの希望の凝集物質の除去を妨げるからである。広義には、本発明は 水平に対して約５〜９０°の角度を含んでし・る。しかし９０°の角度は粒子除 去量を減するのでい（らか不利であり、その角度は９０°より小さいのが適切で ある。

約１０又は１５°〜７０又は８０°の角度が一層適切であリ、約２５〜５０°の 角度が好ましい。２０又は３０°〜４５°の角Ａは本発明を実施するのに非常に 適切であり、特に溶融アルミニウムを処理する場合は板又は傾斜表面間が約％又 は１〜２インチの間隙である。

金属流の方向の水路の長さは、溶融金属より軽い粒子は浮上し、重いものは沈む のを促進するように、粒子の希望の分離及び凝集を達成するのに充分な時間を与 えるような長さであるべきである。好ましくは水路の長さ対板間の垂直距離“ｄ ”の比は、少な（とも５゜１、好ましくは８又は１０：１であるが、成る用途で はもつと小さい比も用いることができる。板１４４は、中空管又はチューブで置 き換えてもよ（、或は懸濁粒子の望ましい集まり、凝集成は合体のための表面部 位として働（表面と接触して溶融金属が下方及び横方向へ運動するだめの水路（ ｃｈａｎｎｅｌ　）又は流路（ｆｌｏｗｐａｔｈ　）を定める傾斜した表面１４ ７及び１４９を与える他の便利な方法で置き代えてもよい。そのような目的に対 し一般に平行な板又は管の表面が都合がよいが、本発明は必ずしもこの特別のや り方に限定されるものではない。重要なことは、下方、好ましくは横下方の流路 又は水路が、そのような流路を少な（とも部分的に定める表面と接触して溶融金 属が移動するために設けられていることである。好ましくは上下に傾いた表面が 傾斜した溶融金属流路又は水路の上下の境界を定める。之等の表面は、製造を簡 単にし且つ層流条件をもつと生じ易（し、閉塞を防止するために真直で滑らかな のが有利である。しかし表面１４７及び１４９は曲っていたり、波形成は凹凸が ついていてもよく、さもなければ第２図の真直ぐな配列から離れていてもよい。

更に実質的に平行な表面１４７及び１４９は好ましいが、それは広い意味で考え られている。例えば凹凸又は波形のついた表面を大ざっばに単−或は゛平均”面 を記述するためにとり、実質的に１０°又は１５゜より太き（ないような成る量 の広がり又は狭くなるのは、ここでは実質的に平行であるとする。

改良された方法は溶融アルミニウムの処理に極めて適しており、微粒子、特に塩 相、特に液体又はアルミニウムより低密度の塩相からなる微粒子を除去する著し い能力を示している。そのような塩相はもし充分な犬ぎさをもっていると、溶融 アルミニウム中に浮遊する傾向をもつが、それらは粒子がミクロン単位の大きさ である場合、アルミニウム中に保有されたままであり、従って改良法に従ってそ れらが凝集成は合体することは容易な除去ヶ促進する。なぜなら浮遊粒子は最終 的に、容易に除去される浮遊塩相とし℃金属の表面に集まるからである。改良は 特に実質的な量のマグネシウムを含有するアルミニウム合金に適用することがで きる。その合金は米国特許第６，８３９，０１９号に記載の方法の一具体例に従 うような、ナトリウム及びカルシウムの如き微量元素を除去することに向けられ た塩素化又はハロゲン化処理にかけられている。その特許は参考のため、ここに 記載する。その方法の一具体例に従えば、溶融したアルミニウム又はその合金は 、アルゴンと塩素の混合物（９０％Ａ−１０％Ｃ！１２）ノ如き塩素含有ガスか らなるガスと接触させ、アルミニウムを脱ガスし、ナトリウム及びカルシウムの 如き微量元素を除去し、酸化物不純物粒子を除去する。しかしアルミニウム合金 が２又は６％より多いＭｇ含有量の如き実質的マグネシウム含有量をもつ場合、 例えば６％〜６％のＭｇを含む合金の場合、少量の液体ＭｇＣ１□が含まれ、さ もな（ば固体の０ａＯ１２及びＮａ１ｌが微量元素のＮａ及び（ａを塩素化する ことにより形成される。

液体のＭｇ、Ｃ１２のため、塩粒子及び他の粒子は一般に液体又は半液体の特性 ン示し、もし大きな粒径へ合体すれば浮遊するであろう。しかし処理した金属が 特許第３，８３９，０１９号に従う過程Ｙ出る時、２等粒子のい（らかは時々中 に保有されることがあり、特にその過程が１時間当り増大した量のアルミニウム を処理することにより増大した生産性へ強制されている場合及び汚染スクラップ から増々多くのアルミニウムが導かれている場合にそうである。Ｍｇを含有する アルミニウム合金、特に４％以上のＭｇを含有する合金を処理する場合、そのよ うな分散相は最終的鋳造生成物へもってい（ことができる分離で問題を与えるこ とがある。

米国特許第３．８３９．［］、１９号による方法の後で米国特許第６，７３７， ３０５号に描かれた型の装置を配置することにより、確かに実質的に全操作を改 良することができるが、時々ミクロン単位の粒径の粒子が米国特許第３，７３７ ，３０５号に示されたろ週末の床寿命を短くし、さもなくばその方法に伴われる 床寿命の改良を阻害する。

従って改良の特に有用な具体例は、米国特許第３．８３９，０１９号に記載の型 の方法と組み合せてできあがり、その場合溶融アルミニウム、特にマグネシウム 含有溶融アルミニウムを塩素化室内で塩素化して塩素又は塩化物又は他のハロゲ ン化物とアルミニウム中の金属不純物、特にＮａ及びＣａ又はＭｇさえもと反応 させ、それら不純物の塩化物又は・・ロデン化物塩を生ずるようにさせることに より純粋にされ、塩素化は、２インチの四角なパドルをもつ外径約１２インチの 、約１５０〜４００　ｒｐｍで回転するタービン翼の如き回転装置によって攪拌 される領域の如き攪拌領域内で行われる。そのような方法は、約９０％以上のア ルゴン又は他の非反応性ガスと、１０％以下の少量の塩素からなるガスの如き塩 素含有ガスからなるガスで溶融アルミニウムを処理するのに有用である。改良さ れた方法はそのような処理を出る金属の全品質に著しい改良を生ずることができ 、その改良と前記方法とｔ−緒にするのに適した一つの配列は、極めて概略的な 棒線画である第６図に描かれている。

第３図で、溶融アルミニウムは室２１２中でアルゴンと塩素との混合物を導入し 、それ馨回転羽根２５４を下端に有する回転軸２５２内に設けられた中空導管（ 図示してない）内を下降させることＫより処理する。

このやり方で塩素化（Ｃｈｌｏｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ　）はナトリウム、カルシ ウム、ストロンチウム、リチウム及びマグネシウムと反応し、それらの谷塩化物 塩馨形成し、それらは大部分上に横たわる塩層２１０に収集される。

増大した処理のためには、二つ以上のその、Ｊ：うな塩素化領域を平行又は直列 に配置してもよい。塩素化室２１２を出た後、溶融アルミニウムは緩衝板２２３ の下を通−リ、塩分離室２２４へ入り、そこでそれは緩衝板２３２の作用により 方向変化７受ける。次に金属は本発明に従う第１処理により床２２０のりｎき浸 漬された接触表面を通って下方へ移動し、そこで溶融アルミニウムは分散器２５ ０乞通って導入されたアルゴンと塩素からなるガスと接触する。床２２０は前述 した指針に従ってパ゛ノキングゲ含んでいる。溶融アルミニウムは緩衝板２１８ の下７通り、領域２４８を通って上方へ移＠する。その領域は同様に本発明に従 いバッキング又は他の浸漬し定接触表面が設けられていてもよ（、溶融金属は分 散器２５１ｖ洩って導入されるガスと接触することができろ。ろ過床２２０７下 方に通る微細な塩粒子は大きな粒子へ凝集し、そのいくらかは末々）も上へ上昇 して上に慎１こわる塩ｌ冑２１０と一緒になろ。之は溶融アルミニウム中に入っ たまま分離域２２４を出る粒子が浮遊することによって促進されろ。

但し凝集した時、上昇して上に横たわる塩層２１０中へいく傾向乞もつような極 めて細かい粒径のものは別とする。この効果は、分散器２５０ケ通って導入され たガスが床２２０を通って上へ動いていきながら、そのガスの作用によってい（ らか強めることができる。

緩衝板２１８の下ケ通る溶融アルミニウムは、領域２４８内に充填された床乞含 めることにより更に処理するか、又は単に上昇させて傾斜板２４４間の路の上端 から入るようにさせてもよい。２４８中にバッキングが存在しないならば、緩衝 板２１８の下乞通ろ成る凝集粒子は単に上へ上昇して塩層２４２へ入るであろう 。もし領域２４８中に床が存在するならば、更に凝集が起り、凝集粒子の浮力は 新１こに凝集したい（らがの粒子の外、床２２０を出て上昇し上に横たわる塩層 ２４２へ行（い（らかの凝集粒子７運ぶであろう。次に溶融アルミニウムは下方 且つ横に板２４４間の間隙２通っていき、そこで塩と他の粒子の凝集及び床２２ ０乞出る凝集粒子の収集が起きろ。既に明らかにした如（、板２４４間の間隙を 通る流れは、比較的遅（且つ層状であるべきである。次に溶融アルミニウムは出 口室２３０乞通って上方へ行き、次の操作、典型的には鋳造操作へ出される。

本発明の改良は亦、アルミニウムが塩（Ｃより処理され、同時に酸化物、ガス又 は不純物金属除去のためのガス処理を行うか又は行わない方法、特にそのような 方法が米国特許第３．７６７，３８２号及び３，８４９．１１９号に記載の如き 激しい攪拌２含む場合の方法と組合せても有用である。従って改良は、塩反応生 成物が形成されそれが鋳造前にアルミニウムから有利に分離されるハロゲン又は 塩素活性剤で溶融アルミニウムを処理する方法と組合せると極めて有用であると 考えられる。

第２図の下向き傾斜板１４４は屡々好ましいが、他の配列も用いろことができる 。例えば極めて概略的な棒線画である第４図に関し、板３４４は溶融金属の移動 方向に上向きに傾斜して示しである。従って溶融金属は系に入り、下向きに床３ ４０乞通過・し、そこで図示されてないガスと接触する。緩衝板３１８の下を通 った後、金属は上方へ第４図の右へ平行板３４４の間乞動く。次にそれは緩衝板 ３２５の上及び緩衝板３２４の下を通り、系を出ろ。粒子は第２図の配列の場合 と同様なやり方で板３４４０間で分離される。但し浮遊粒子は板３４４の間ケ金 属流と同方向に移動する。

例　１ どの比較でも、同じ種類の金属及び金属品質（汚染又は汚染なし）及び同じ流速 及び他の操作条件を用いて意味ある比較ケ与えるのがよいことは勿論である。

その、Ｊ：うな比較）工仄の天施例で容易に明らかになる。

第１図に猫い１こよりな装置で、溶融アルミニウムケ梢＃するのに米国特許オ６ ．７ろ７，６０５号に示しであるような方法２用いた。ろ週末は、６インチ深さ のηインチアルミナボールの基板上に、微細メツシュ（−６＋１４）アルミナ粒 子の一部を１６インチの深さに配置したものを含んでいた。溶融アルミニウムは 約０．２ｆｔ／分の表面速度でろ週末２通って動き、３部の塩素と１００部のア ルゴンとの混合物と、水平面での床断面で１１ｎ２当り約０．０５８ＣＦＨのガ ス流速で接触させた。。溶融アルミニウム合金は４〜５％のマグネシウム及び０ ．２〜０．５％のマンがンを含む合金５１８２であつ１こ。その合金は引き裂い て開ける飲料カン端部に広（用いられているもので、実質的量の不純物を含むス クラップとして容易に入手できる。米国特許第３．７３７．３０５号に従う方法 は、それを通過するアルミニウムの品質を著しく改良し、それをインゴットに鋳 造し、カンとしての最終用途に適したシートに圧延するのに適し１こものにする ことが分った。しかしその方法を使用している間に緩衝板１６’＆横切る溶融金 属ヘッドが徐々に高くなるのが観察され、ヘッド上昇のため１６０時間後にその 方法を中断した。

微細メツシュの粒子とアルミナボールを容器から取り出し、アルミナから作られ た７２インチラシノピリングで置き換え、第１図に示す如＜　”／４インチアル ミナボールの一つの層ンその上に配置し１こ。非常に汚染された同じへ類の５１ ８２溶融アルミニウム金属乞、この装置に通して本発明ン実施し１こ。それは米 国特許オ６．７ろ７．３０５号の方法で達成されたのと同じ優れた金属稍製乞与 え、出口２１乞通って出る金属は著しく減少し定量のガス、非金属不純物及び微 量元素含有量ケ示した。しかしリング接触媒体を用いた改良を実施して、７５０ 時間の長い操作後でもヘッド上昇は観察されなかった。その時間でこの方法とは 関係のない理由で操作？中断した。この実験中、高ガス速度による周期的パージ 乞、水平面の床断面１　ｉｎ２当り０．２３ＣＦＨのガス速度で用いた。その速 度は通常の金属処理で用いられる速度の約４倍に達する。各側で、周期的バージ は鋳造による中断のため金属流乞中断した期間中に用いた。他の溶融金属処理法 への調節或は保全はこの期間中は不必要であり、溶融金属流速、品質及び全ての 特性は、７５０時間後も操作の最初の時間中と同じであり、それは本発明の改良 の操作性に著しい改良がなされ茫ことケ証明している。

例　２ ４〜５％マグネシウムヲ０．２〜０．５％のＭｎと共に含有するアルミニウム合 金５１８２の薄いシートは引き裂いて開ける飲料カン端部に広く用いられている 。

比較的大きなインゴソトヲ鋳造し、それ馨均質化し、熱間圧延して厚いシートに し、次いで伶間圧延して薄いシートにすることによりそれｋつ（る。合金５１８ ２ン嗣造丁す前に米山特計オろ、８ろ９．［］　１９号の方法により処理してナ トリウム及びカルシウムを除去した時、存在スるマグネシウムのいくらかは非常 に細かい浮遊液体粒子の形でＭｇＣｌ２に変化した。之等の粒子は除去するのか い（らか困難なことがある。もし実質的な量のそのような粒子が鋳造操作へ金属 と共に運ばれると、得られる鋳造インゴットはマグネシウム及びアルミニウムの 酸化物による表面斑点２示すことがある。之等の酸化物斑点は後の圧延操作中縁 の亀裂乞もたらし、それが非常に過度に起きて医延娶妨げたり、或はインゴット を許容できないものにｊることさえある。そのような酸化物斑点が重大な量で存 在すると、圧延を妨げ、多（の端部金を除去する必要２生じ、非経済的になる。

一連の実験で、合金５１８２乞米国特許第３．８３９．０１９号の方法に従い処 理し、そのインゴットχ鋳造した。

更に別の実験で同じ手順７用いた。但し米国特許第３．８３９．０１９号の方法 の次に第２図に描いた改良された方法を行ない、それは領域１４０へ塩素・アル ゴンガス混合物を導入して使用することを含んでいた。

改良された系は１４インチ外径、Ａインチ内径及び”／２インチ長さのラシツピ リングの床１３８を含んでいＴこ。その床（工主″流路（緩衝板１１８の下から 床の頂部型）中約１６インチの深さであつ１こ。５本の傾斜し１こ水路が領域１ ３６の平行表面間に与えらｔｃでいた。

結果を次の表２に示す。

表　２ 本発明の改良はインゴット酸化物斑点を完全に除（が、更に米国特許第３．８３ ９，０１９号単独の方法よりもＮａ及びＣａのなＳ一層の除去を促進することが 分る。

米ＩＢ％許オろ、８３９．０１９号の方法はその認められｆこ利点のため、かな り商業的に利用されていることが認められている。しかし、・本発明の改良によ りその方法の使用は著しく有利になる。それはＮａ及びＣａの除去を著しく改良 するのみならず、実質的な量のマグネシウムを含むアルミニウム合金で屡々遭遇 するインゴ゛ノド表面の、塩から誘導された酸化物斑点乞完全に除去長の効果性 、特に不純物含有塩の除去についての効果性乞証明している。第２図中、入口部 分１２０（処理前）、領域１４８（中間）及び出口部１３０（処理後）に相当す る諸点で浴＠物試料を取つ１こ。試料（ま黒鉛試料容器中で固化し、５０倍のＮ 率で調べる１こめ断面２出し１こ。塩不純物は大気に触れさせると非常に急速に 水分を吸収し、金属が固化するに従って塩及び水分が大きな球状の小滴？形成す る。そのような球状の小滴は塩不純の存在に関し定性的及び定量的指示７与えて いる。入口（未処理）金属のための試料を調べると、多数の球状小滴が現れてお り、いくつかの異なった大きさの球が見られた。領域１４８からのアルミニウム 合金べると、著しく減少した頻度（半分より少い）ン示し、著しく減少した大き さの小＠を示してい１こ。出口溝１３０中のアルミニウムＹＡべろと小滴は存在 しないこと７示しており、従って改良されＬ系の効果性を更に証明していた。

上の記載は溶融アルミニウム合金理することに適用した時の改良に重点？置いて いるが、それは必ずしもここで記述した改良の範囲乞限定すること乞意図したも のではなく、それは軽い金属マグネシウム及び他の金属に適用される。浮遊する 塩含有粒子にかなり重点が置かｎてき１こが、本発明は二弗化チタン（ＴｉＢ２ 　）粒子、アルミニウム及び他の酸化物不純物粒子の如き非浮遊性粒子を除去す ることができること７示している。

不発明は好ましい具体例に関して記述してき１こが、それに硝えた特許請求の範 囲は不発明の本質内に入る他の具体例も言むものと考えられている。

ＨＣｌ 特衣昭５８−５００９５１０２） ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ 手続補正書 昭和５８年４月　１川呪 特許庁長官殿 り事件の表示 昭和　年特許願第　号 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ５、補正命令の日付 昭和　年　月　日 ６、補正により増加する発明の数　１ ９　添付書類の目録　同時に出願審査請求書を提出してあります。

請求の範囲 １．　懸濁粒子を含有する溶融金属を処理し、前記粒子を前記金属から除′失す る方法において、前記金属を浸漬した非汚染性接触表面の媒体を通過させること からなり、然も前記媒体は少なくとも１乙の平均気孔率と、少なくとも２５　ｆ ｔ２７　ｆｔ”の比表面積を有する溶融金属処理方法。

２、比表面積が７５　ｆｔ２以上である前記第１項に記載の方法。

６、気孔率が０．７以上である前記第１項又は第２項に記載の方法。

４、比表面積が５０ｆｔ２以上である前記第１項又は第３項に記載の方法。

５、金属が１７／２ｆｔ／分以下の表面金属速度で媒体中を通って移動する前記 第１項に記載の方法。

６、　金属が０．４　ｆｔ／分以下の表面金属速度で媒体を通って移動する前記 第５項に記載の方法。

Ｚ　浸漬した非汚染性接触表面を通って移動する溶融金属がガスと接触する前記 第１項に記載の方法。

８、ガスが溶融金属と向流状に動く前記第７項に記載の方法。

９　前記ガスが溶融金属と同じ方向の流として移動する前記第７項に記載の方法 。

１０、媒体を通過する溶融金属から前に除去された粒子を離脱させ、前記粒子を 前記媒体から除去するのに充分に前記媒体を遺品するのに充分な速度で周期的に ガスを前記媒体に通過させ、前記粒子を前記媒体から（前記ガスの作用により） 上方へ上昇させる前記第１項に記載の方法。

１１、媒体を通る溶融金属の動きが前記媒体のガスパーン中、中断される前記第 １０項に記載の方法。

１２、上方への媒体の動きが媒体上に位置する手段によって抑制されている前記 第１項〜第１１項のいずれかに記載の方法。

１６、非汚染性表面が耐火性（アルミニウムに対してはアルミナ）である前記第 １項〜第１１項のいずれかに記載の方法。

１４、媒体中の浸漬した非汚染性表面がリング状物体からなる前記第１項〜第１ １項のいずれかに記載の方法。

１５、媒体中の浸漬した非汚染性表面がサドル状物体からなる前記第１項〜第１ １項のいずれかに記載の方法。

１６、懸濁粒子を含有する溶融金属を処理し、前記粒子を前記金属から除去する 方法において、前記金属を浸漬した非汚染性接触表面の媒体を通過させることか らなり、然も前記媒体は少なくとも１／／２の平均気孔率と、少なくとも２５　 ｆｔ”／ｆｔ”の比表面積を有し、懸濁粒子が凝集し得る微細な懸濁粒子を含み 、その微細な懸濁粒子は処理されて溶融金属から重力によって分離できる大きさ に凝集し、前記粒子を含有する前記金属を、浸漬した非汚染゛性接触表面の前記 媒体に通し、前記粒子の部１分を凝集させてそれらを溶融金属から重力で分離で きるようにすることにより溶融金属からの前記粒子の除去を促進する溶融金属処 理方法。

１Ｚ　浸漬した非汚染性表面の媒体を通って動く溶融金属の平均表面速度が、５ ｆｔ／分以下である前記第１６項に記載の方法。

１８　浸漬した非汚染性表面の媒体を通って移動する溶融金属の平均表面速度が 、］／２ｆｔ／分より大きい前記第１６項に記載の方法。

１９　表面速度が０．６　ｆｔ、／分以上である前記第１８項に記載の方法。

２０、浸漬した非汚染性表面の媒体を通って移動する溶融金属の平均表面速度が 、１／２〜’）ｆｔ１分である前記第１６項〜第１８項のいずれかに記載の方法 。

２１、浸漬した非汚染性接触表面の媒体中で凝集した粒子を含有する溶融金属が 、少なくとも一つの傾斜した表面によって境界づけられた少なくとも一つの傾斜 した水路を通って動き、前記水路を通る前記動きが、層流状で、前記粒子を前記 移動する溶融金属から前記傾斜した表面へ重力によって除去する前記第１６項に 記載の方法。

２２、複数の傾斜した水路が複数の傾斜した表面を与える前記第２１項に記載の 方法。

２６、複数の傾斜した水路が実質的に平行な表面間に与えられている前記第２１ 項に記載の方法。

２４、複数の傾斜した水路が実質的に平らな平行な表面間に与えられている前記 第２１項に記載の方法。

２５、表面がほぼ１／！〜２インチ間隔である前記第２４項に記載の方法。

２６、多数の水路が複数の傾斜した実質的に平行な平面によって与えられている 前記第２１項に記載の方法。

２Ｚ　複数の水路が、複数の傾斜した実質的に平行な管によって与えられている 前記第２１項に記載の方法。

２８、表面が水平から１０°〜７０°の角で傾斜している前記第２６項に記載の 方法。

２９　表面が″／２〜２インチ離れており、水平から２０°〜４５°の角度で傾 いている前記第２６項に記載の方法。

３０　金属が複数の傾斜した水路を通って下方且つ横方向に動き、凝集した粒子 が前記水路を境界づけている上方表面上に集り、前記上方表面の上部から離れて 上方へ上昇する前記第２１項〜第２９項のいずれかに記載の方法。

３１、溶融金属が１〜５０ミクロンの範囲の懸濁粒子を含む溶融アルミニウムで あり、それが浸漬された非汚染性接触表面の媒体中で５０ミクロンより大きい粒 子へ凝集し、それが移動する溶融アルミニウムから重力により分離される前記第 ２１項〜第２９項のいずれかに記載の方法。

６２、傾斜した水路を通る溶融金属の動きが、６５００を越えないレイノルズ数 によって特徴づけられる前記第２１項に記載の方法。

３６、傾斜した水路を通る溶融金属の動きが、２８００を越えないレイノルズ数 によって特徴づけられ、乱流又は前記傾斜表面からの流れの分離がないことを特 徴とする前記第２９項に記載の方法。

３４、溶融金属がアルミニウム及びマグネシウムから選択された軽金属である前 記第２１項〜第２９項のいずれかに記載の方法。

３５、溶融金属がアルミニウムである前記第２１項〜第２９項のいずれかに記載 の方法。

６６、粒子が浮遊するハロゲン化物塩からなる前記第２１項〜第２９項のいずれ かに記載の方法。

３１　粒子が液体浮遊ハロゲン化物塩からなる前記第２１項〜第２９項のいずれ かに記載の方法。

３８、ガスが非汚染性接触表面の媒体中へ導入される前記第２１項に記載の方法 。

３９　がスが非反応性ガスからなる前記第６８項に記載の方法。

４ｏ、、ｙスがハロゲン含有ガスからなる前記第６８項に記載の方法。

４１、ガスが非反応性ガスと、その非反応性ガスより少ない量で存在するハロゲ ン含有ガスとの混合物からなる前記第６８項に記載の方法。

４２、ガスが第１ガス流速で浸漬された非汚染性接触表面の媒体中へ導入され、 該ガス流速を周期的に増大させて前記媒体をパージしてそれから凝集した粒子を 離脱させ、前記凝集した粒子を前記媒体から上昇させて前記溶融金属上に実質的 に浮遊する相を形成させる前記第２１項に記載の方法。

４６、増大したガス流速が前記第１ガス流速の少なくとも２倍である前記第４２ 項に記載の方法。

４４、浸漬された接触表面媒体を通る溶融金属の動きを、ガス流速を増大させた 期間中、中断する前記第４２項又は第４３項に記載の方法。

４５、溶融金属が非汚染性接触表面の媒体を通って下方へ移動する前記第２１項 〜第２９項に記載の方法。

４６、浸漬された接触表面の媒体中での溶融金属の平均保持時間が蚤分以上の長 さである前記第２１項〜第２９項のいずれかに記載の方法。

４ｚ　溶融金属が前記浸漬された非汚染性表面の第１媒体を通って下方へ動き、 次いで浸漬された非汚染性表面の第二媒体を通って上方へ動く前記第２１項に記 載の方法。

４８、金属が第１媒体中を上昇するガスに対し向流状に動き、第２媒体中を上昇 するガスと同方向に動く前記第４７項に記載の方法。

４９　非汚染性表面が耐火性（アルミニウムに対してはアルミナ）である前記第 １６項〜第１９項、第２１項〜第２９項、第６２項、第３６項、第３８項〜第４ ６項、第４７項〜第４，８項のいずれかに記載の方法。

５０、媒体中の浸漬した非汚染性表面がリング状物体からなる前記第１６項〜第 １９項、第２１項〜第２９項、第３２項、第６６項、第３８項〜第４６項、第４ ７項〜第４８項のいずれかに記載の方法。

５１、媒体中の浸漬した非汚染性表面がサドル状物体からなる前記第１６項〜第 １９項、第２１項〜第２９項、第６２項、第３６項、第６８項〜第４６項、第４ ７項〜第４８項のいずれかに記載の方法。

国際調査報告

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．懸濁粒子を含有する溶融金属を処理し、前記粒子を前記金属から除去する方 法において、前記金属を浸漬した非汚染性接触表面の媒体を通過させることから なシ、然も前記媒体は少なくともＫの平均気孔率と、少なくとも２５ｆｔ２／ｆ ｔ３の比表面積を有する溶融金属処理方法。 ２、比表面積が７５ｆｔ２以上である前記第１項に記載の方法。 ６、気孔率が０．７以上である前記第１項又は第２項に記載の方法。 ４、比表面積が５０ｆｔ２以上である前記第１項又は第６項に記載の方法。 ５、金属がｇｆｔ／分以下の表面金属速度で媒体中を通って移動する前記第１項 に記載の方法。 ６、金属がＱ、４ｆｔ／分以下の表面金属速度で媒体を通って移動する前記第５ 項に記載の方法。 Ｚ　浸漬した非汚染性接触表面を通って移動する溶融金属・がガスと接触する前 記第１項〜第７項のいずれかに記載の方法。 ８、　ガスが溶融、金属と向流状に動く前記第７項に記載の方法。 ９　前記ガスが溶融金属と同じ方向の流として移動する前記第７項に記載の方法 。 １０、媒体を通過する溶融金属から前に除去された粒子を離脱させ、前記粒子を 前記媒体から除去するのに充分に前記媒体を撹乱するのに充分な速度で周期的に ガスを前記媒体に通過させ、前記粒子を前記媒体から（前記ガスの作用に゛より ）上方へ上昇させる前記第１項〜第９項のいずれかに記載の方法。 且前記媒体を通る溶融金属の動きが前記媒体のガスパーン中、中断される前記第 １０項に記載の方法。 １２、上方への媒体の動きが媒体上に位置する手段に　′よって抑制されている 前記第１項〜第１１項のいずれかに記載の方法。 １３、懸濁粒子が凝集し得る微細な懸濁粒子を含み、その微細な懸濁粒子は処理 されて溶融金属から重力によって分離できる大きさに凝集し、前記粒子を含有す る前記金属を、浸漬した非汚染性接触表面の前記媒体に通し、前記粒子の部分を 凝集させてそれらを溶融金属から重力で分離できるよう′にすることによシ溶融 金属からの前記粒子の除去を促進する前記第１項〜第６項の（・ずれかに記載の 方法。 １４、浸漬した非汚染性表面の媒体を通って動く溶融金属の平均表面速度が５ｆ ｔ／分以下である前記第１６項（記載の方法。 １５、浸漬した非汚染性表面の媒体を通って移動する溶融金属の平均表面速度が 、ｙ２ｆｔＺ分より大きい前記第１６項又は第１４項に記載の方法。 １６、表面速度がＱ−６ｆｔ／分以上である前記第１５項に記載の方法。 １Ｚ　浸漬した非汚染性表面の媒体を通って移動する溶融金属の平均表面速度が 、′１／２〜６ｆｔＺ分である前記第１６項〜第１５項のいずれかに記載の方法 。 １８、浸漬した非汚染性接触表面の媒体中で凝集した粒子を含有する溶融金属が 、少々くとも一つの傾斜した表面によって境界づけられた少なくとも一つの傾斜 した水路を通って動き、前記水路を通る前記動きが、層流状で、前記粒子を前記 移動する溶融金属から前記傾斜した表面へ重力によって除去する前記第１６項〜 第１７項の〜・ずれかに記載の方法。 １９　複数の傾斜した水路が複数の傾斜した表面を与える前記第１８項に記載の 方法。 ２０、複数の傾斜した水路が実質的に平行な表面間に与えられている前記第１８ 項に記載の方法。 ２１、複数の傾斜した水路が実質的に平ら々平行な表面間に与えられている前記 第１８項に記載の方法。 ２２、表面がほぼｙ２〜２インチ間隔である前記第２１項に記載の方法。 ２６、多数の水路が複数の傾斜した実質的に平行な平面によって与えられている 前記第１８項に記載の方法。 ２４　複数の水路が、複数の傾斜した実質的に平行な管によって与えられている 前記第１８項に記載の方法。 ２５　表面が水平から１０°〜７０°の角で傾斜している前記第２０項に記載の 方法。 ２６、表面がｙ２〜２インチ離れており、水平から２０゜〜４５°の角度で傾い ている前記第２０項に記載の方法。 ２７　金属が複数の傾斜した水路を通って下方且つ横方向に動き、凝集した粒子 が前記水路を境界づけている上方表面上に集シ、前記上方表面の上部から離れて 上方へ上昇する前記第１８項〜第２６項のいずれかに記載の方法。 ２８、溶融金属が１〜５０ミクロンの範囲の懸濁粒子を含む溶融アルミニウムで あり、それが浸漬された非汚染性接触表面の媒体中で５０ミクロンよシ大きい粒 子へ凝集し、それが移動する溶融アルミニウムから重力により分離される前記第 １８項〜第２７項の（・ずれかに記載の方法。 ２９傾斜した水路を通る溶融金属の動きが、３５００を越えないレイノルズ数に よって特徴づけられる前記第１８項〜第２８項のいずれかに記載の方法。 ６０、傾斜した水路を通る溶融金属の動きが、２８００を越えないレイノルズ数 によって特徴づけられ、乱流又は前記傾斜表面からの流れの分離がないことを特 徴とする前記第２９項に記載の方法。 ろ１　溶融金属がアルミニウム及びマグネシウムから選択された軽金属である前 記第１８項〜第２７項のいずれかに記載の方法。 ６２、溶融金属がアルミニウムである前記ｉｉｓ項〜第３１項のいずれかに記載 の方法。 ３３、粒子が浮遊するハロゲン化物塩からなる前記第１８項〜第６２項のいずれ かに記載の方法。 ６４、粒子が液体浮遊ハロゲン化物塩からなる前記第１８項〜第３３項の℃・ず れかに記載の方法。 ６５、ガスが非汚染性接触表面の媒体中へ導入される前記第１８項〜第３′４項 のし・ずれかに記載の方法。 ３６、ガスが非反応性ガスからなる前記第６５項に記載の方法。 ３ｚ　ガスがハロゲン含有ガスからなる前記第６５項に記載の方法。 ６８、ガスが非反応性ガスと、その非反応性ガスより少ない量で存在するハロゲ ン含有ガスとの混合物からなる前記第３５項に記載の方法。 ３９　ガスが第１ガス流速で浸漬された非汚染性接触表面の媒体中へ導入され、 該ガス流速を周期的に増大させて前記媒体をパージしてそれから凝集した粒子を 離脱させ、前記凝集した粒子を前記媒体から上昇させて前記溶融金属上に実質的 に浮遊する相を形成させる前記第１６項〜第１５項項のいずれかに記載の方法。 ４０、増大したガス流速が前記第１ガス流速の少なくとも２倍である前記第６９ 項に記載の方法。 ４１、浸漬された接触表面媒体を通る溶融金属の動きを、ガス流速を増大させた 期間中、中断する前記第３９項又は第４０項に記載の方法。 ４２、溶融金属が非汚染性接触表面の媒体を通って下方へ移動する前記第１８項 〜第４１項に記載の方法。 ４６、浸漬された接触表面の媒体中での溶融金属の平均保持時間がＺ分以上の長 さである前記第１８項〜第４２項のいずれかに記載の方法。 ４４、溶融金属が前記浸漬された非汚染性表面の第１媒体を通って下方へ動き、 次いで浸漬された非汚染性表面の第二媒体を上方へ通って動く前記第１８項〜第 ４３項のいずれかに記載の方法。 ４５、金属が第１媒体中を上昇するガスに対し向流状に動き、第２媒体中を上昇 するガスと同方向に動く前記第４４項に記載の方法。 ４６、非汚染性表面が耐火性（アルミニウムに対してはアルミナ）である前記第 １項〜第４５項のいずれかに記載の方法。 ４Ｚ　媒体中の浸漬した非汚染性表面がリング状物体からなる前記第１項〜第４ ６項のいずれかに記載の方法。 ４８、媒体中の浸漬した非汚染性表面がサドル状物体からなる前記第１項〜第４ ７項のいずれかに記載の方法。