JPS5935861A - 脱酸用シヨツトアルミ及びその製造法 - 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】 本発明は、溶鋼中に含まれる多量の酸素を脱酸処理する
だめの脱酸用ショットアルミ及びその製造法に関する。 銑鉄から鋼に精錬する場合、溶銑中の不要な各種元素を
酸化除去して成分調整すると共にその高い酸化熱によっ
て溶融状態を維持するために、溶銑中に多量の酸素を吹
き込むものであるか、この酸化精錬の過程に於ける前記
の吹き込み酸素は、溶銑中の不要々諸元素の除去、即ち
脱炭、脱硫及び脱燐などを行なう一方、その他の大部分
の酸素は鋼浴中に含まれたまま多量に残留することにな
る。この鋼中酸素は、鋼塊を造る段階に於いて必ずしも
必要としないばかりか、用途によってはむしろ有害とな
るものであり、キルド鋼又は士ミキルド鋼を造塊する上
で脱酸処理は必要不可欠である。 而して、鋼浴中に含まれている酸素とマンガン及びシリ
コンは反応して一部は脱酸反応を行なうが、これだけで
は脱酸が不充分であるから、強膜酸剤として一般に強制
脱酸力を有するアルミニウム材を使用し、これを鋼浴中
に投入して脱酸処理を行なっている。 このアルミニウム祠は一般に小さい粒状形のショットア
ルミと称されるものを使用し、鋼中酸素と結合して酸化
反応を促し、アルミナとなってその酸化物か溶鋼上に浮
−１−するので、溶鋼」二のスラグを除去することによ
って脱酸か行われるものである。 そこで、に記のショットアルミを製造する場合、従来は
、完全に冷却凝固してし捷つだ棒状アルミニウム材を所
定寸法に細かく切断したり、或いは所謂ボタンショット
１１式、即ち溶融アルミニウムをＭＴｊ垂れ状態に垂れ
落してこれを凝固させることによって製造するものであ
った。 然るに、−１−記従来の製造方法では、何れもショット
アルミの製造能率か極めて悪く、著しい生産性の低下に
基因してコストか高くつくなどの欠点かあった。殊に、
溶鋼中に投入されるショットアルミｖよ一度に大量のア
ルミニウムを使用するので、生産性の低Ｔ′＆：Ｊ致命
的である。 しかも、棒状アルミニウム材を細断して得られだ第１１
図のショットアルミ、及び所謂ボタンショット方式によ
って得られた第１２図のショットアルミは、何れもショ
ットアルミ外表面が滑面形状のためその表面積か小さい
。それ故、このショットアルミを／！Ａｈ中に投入する
と、各ショッ］・アルミ外表面から溶融して鋼中酸素と
反応するのに比較的時間か掛かり、才だ大量に投入され
たショットアルミのうちの一部は酸化反応の遅れと相俟
て完全に溶解されないｉｔ溶鋼」−に浮上してスラブと
共に除去されるので、アルミの歩留り（メ：Ｊ：非常に
悪いものであった。 本発明は、」二記従米の諸欠点を解消したものであって
、ショットアルミの生産性を大巾に向−１ニさせると共
に、ショットアルミの酸化反応時間を短縮して各ショッ
トアルミの歩留りを向−１−させた画期的な脱酸用ショ
ットアルミ及びその製造法の提供を目的とするものであ
る。 実施例について説明すれば、第１図及び第２図に於いて
、（１）は回転軸（２）によって時計方向に低速回転す
る大径のドラムであって、該ドラム（１）の内部に冷却
水循環用通路（３）か設けてあり、該通路（３）に常時
冷却水（４）を循環させてドラム（１）外周面の温度を
常時一定に保たせである。（５）は溶融アルミ注出口（
６）を側周壁部より低位に設けて前記ドラム（１）の外
周部に近接させた取鍋である。（７）は凝固した直後の
アルミニウム薄板（８）をその先端部から順次連続的に
叩打衝壊するための叩打衝壊手段であって、該叩打衝壊
手段（７）は１反時計方向に回転する回転軸（９）と、
該回転軸（９）に一体内に底着した基筒体００と、該基
筒体００）の外周部に放射状に突設した複数の叩打羽根
０１）とで構成され、前記各叩打羽根０］）の突出先端
部には多数の尖鋭突部０２か形成されている。０→は前
記叩打衝壊手段（７）の後方近接位置に立設した第２次
衝壊手段であって、該第２次街壊手段（１３は、適当な
間隔をおいて多数縦設した各衝壊棒α→の前記叩打衝壊
手段（７）対向先端部に尖鋭条部００を形成して構成さ
れている。Ｑｏは前記叩打衝壊手段（７）及び第２次街
壊手段（１３の下方に一端近傍部を配設したベルトコン
ベア、（１７）は前記ベルトコンベアａＱの雌端部下方
に配備したショットアルミ篩別機である。 上記の構成に於いて、ショットアルミを製造する場合、
先ずドラム（１）の回転軸（２）を時計方向に低速回転
させると共に、叩打衝壊手段（７）の回転軸（９）を反
時計方向に高速回転させる。また前記ドラム（１）の冷
却水循環用通路（３）には常時冷却水（４）を循環させ
ておく。 次に、取鍋（５）の内部に溶融アルミニウムを一定量宛
継続的に注入する。この時点の溶融アルミニウムの湯温
は約７２０℃である。取鍋（５）の内部に注入された溶
融アルミニウムは注出口（６）の高さに到達すると爾後
オーバーフローして、注出口（６）より一定量宛継続的
に注出してドラム（１）の外周面上に載置される。 この状態に於いて、前記ドラム（１）は時計方向に低速
回転しているから前記帯状の溶融アルミニウムをドラム
上周面上に、載置した状態で前走するが、その間に溶融
アルミニウムが急速に冷却すれルノでドラム上周面」二
の所定の地点（イ）に於いて溶融アルミニウムが凝固す
る。この時点に於ける溶融アルミニウムの凝固温度は約
６６０’Ｃである。 爾後、凝固アルミニウムは板状に固形化するのでドラム
（１）の外周面」−から離れて所定方向に前進して叩打
衝壊手段（７）の近接位置に到達する。この地点（Ｂ）
に於けるアルミニウム薄板（８）の温度は、未だ完全に
冷却固形化されていない状態の約６００°Ｃ前後であり
高温保有状態にある。 而して、叩打街壊手段（７）の回転軸（９）と同体的に
各叩打羽根（１υか反時計方向に高速回転ｌ−ているの
で、該叩打街壊手段（７）に接近して来だ前記アルミニ
ウム薄板（８）の先端部を、各叩打羽根０１）の先端尖
鋭突部θ乃に」：って板幅に対して直角方向（実施例で
ｔま１−下方向）から１１（α次連続的に叩打細砕して
小粒状のショットアルミにする。このショットアルミの
一部妊：前記叩打街壊手段（７）の下方に落下するか、
他の大部分のショットアルミｌｆ：、　ｉｆＪ記各叩打
羽根０υの円周方向の作用力により、叩打衝壊手段（７
）の後方近接位置に立設された第２次街壊手段０３の各
尖鋭条部０■に対して強力に衝突して破壊され、更に微
細化して落下する。そして、ベルトコンベア０＠−１−
に落下したショットアルミは所定方向に搬送された後、
ショットアルミ篩別機（１力の内部へ落下し、該篩別機
（１７）によってショットアルミの大きさの大小に応じ
て篩い別けられ、任意に保管収納される。 −［−記の製造方法によって製造されたショットアルミ
は、第７図に示す如くその周側面に多数の凹凸条部か縦
設されていて所謂ギザギザの形状を有している。これは
取鍋（５）から注出された溶融アルミニウムをドラム（
１）の」三周面上に載置した状態で隠士させるか、その
際凝固時に於いてアルミニウム薄板内部に縦方向の柱状
晶か多数形成され、この柱状晶組織の界面か割断するた
めである。 即ち、取鍋（５）から注出された帯状の溶融アルミニウ
ムは、ドラム（１）の外周面上部に載置されると急速に
冷却して、ドラム外周部−にの所定の地点（／Ｘ）に於
いて凝固するか、この際第５図に示す如く薄板内部にＣ
ま板中心部に向って成長せる方向性をもった無数の柱状
晶組織か形成される。それ故、凝して間のないアルミニ
ウム薄板を実施例の如く叩打衝壊すれば、薄板自体が未
だ完全に固形化しておらず脆弱であるから、方向性をも
った前記柱状晶の界面から容易に割れて周側面が所謂ギ
ザギザ形状のショットアルミか得られるのである。 尚、第１図の実施例の如く、ドラム（１）内部の冷却水
循環用通路（３）に常時冷却水（４）を循環させてドラ
ム（１）の外表面を低温状態に保持しておけば、溶融ア
ルミニウムの熱かドラム（１）の金属外表面に吸収され
急速に冷却して凝固するか、その際第５図の如くドラム
金属部（５）に対する溶湯接触部位＜ａ）と非接触部位
（ｂ）の間には瞬間的に著しい温度差を生じて中心部に
向って大きく成長した方向性を有する柱状晶組織が形成
されるので、このアルミニウム薄板を叩打衝壊すれば方
向性を有する結晶界面が割断して比較的小さな単体の周
側面に所謂ギザギザ形状を有するショットアルミか得ら
れる。このショットアルミは第７図に示す如く、周側面
に縦方向の凹凸条部が多数形成されている。これは方向
性をもった柱状晶の界面が割断して結晶界面が露出する
からであり、このショットアルミを更に微細化すべく割
断すると、第８図の如く針状のショットアルミか形成さ
れる。尚、柱状晶の結晶組織を有するショットアルミは
、結晶密度が粗いか、柱状晶の方向性を有しその界面が
割れ易いため比較的小さな単体か得Ｃ）れる。 これに対して、第３図の如くドラム（１）の外周面に金
網や炭化けい素糸繊維、セラミックファイ・く−など任
意の遮熱材で構成せる遮熱層０８）を設ければ、第６図
のように溶湯の接触部位（ａ）と非接触部位（１））の
間に殆んど温度差を生じることなく比較ｔｆＪ遅い冷却
速度によって溶融アルミニウムの熱か全周面から均一に
放散されて凝固するので、方向性をもたない微細な結晶
組織が形成される。それ故、このアルミニウム薄板を上
下方向から叩打衝壊すれば；結晶組織に方向性がないこ
とに基因して比較的大きな単体の周側面に所謂ギザギザ
形状を有するショットアルミが得られる。このショット
アルミは第９図に示す如く、周側面に不規則な凹凸部か
多数形成されている。これは結晶組織に方向性をもたな
いからであって、これを更に微細化すべく割断ずれば第
１０図の如く外周面不規則形状のショットアルミか形成
される。このショットアルミは、結晶密度か密であるか
、結晶に方向性をもたないため割れ難く、比較的大きな
単体か得られる。 」１記の如く、ドラム（１）の構成に於いて、ドラム（
１）の内部に冷却水循環用通路（３）を設けた構造と、
０ｔ（記１ｆｆｌ路（３）を設けずにドラム（１）の外
周面に遮熱層０８）を設けた構造とかあるか、その他に
前記通路（３）及び遮熱層０８）を共に設けないドラム
（１）の構造であってもよい。この場合第７図の結晶組
織と第９図の結晶組織とか複合した形状の結晶組織を有
するショットアルミか得られる。従って、それぞれに於
いて形成される結晶組織の形状及び密度か異なりショッ
トアルミの１じ状及び大きさに差異を生ずるも、何れも
所謂ギザギザ周側面形状のショットアルミか得られるの
で、ショットアルミの大小に応じて用途別に使い分けれ
ばよい。 捷た、本発ＩＪＩの製造法に於いては凝固して間のない
アルミニウム薄板を６００°Ｃ＋１ｉｉ後の温度付近で
叩打衝接することか極めて重要である。この場合、第１
図の如ぐドラム（１）から送られて来た凝固直後のアル
ミニウム薄板を叩打衝接しても良いか、これに代えて第
４図の如くドラム（１）から送られて東だアルミニウム
薄板を、６００°Ｃ＋１ｉｉ後の温度雰囲気を保つ加熱
炉ＯＱの内部に−−−Ｅｌ−ｉ１’ｌｉ過させた後に叩
打衝接してもよい。 尚、叩打衝接時に於けるアルミニウム薄板のｉ１Ｍ’ｈ
度は、凝固直後の約６００°Ｃか最も望せしいか、必ず
しもこの湿度に限定されるものではなく、多少の温度幅
か許される。これＣ」：、アルミニウム薄板の結晶組織
の状態と、アルミニウム薄板の板厚と、叩打衝接手段（
７）及び第２次衝壊手段０３の破壊力と、叩打衝接時の
アルミニウム薄板温度とのそれぞれの相関条件によって
決定されるからである。従って、アルミニウム薄板の結
晶組織か大きな柱状晶であり、アルミニウム薄板の板Ｊ
ワか薄く、１つ叩打衝接時に於けるアルミニウム薄板か
凝固直後の６００　ｃ　＋ｒｆ；後の高温保有状態にあ
れば、前記叩打衝接手段（７）及び第２次衝接手段（１
■に対して最も無理な負担を掛けずに容易にアルミニウ
ム薄板を細砕して小粒のショットアルミを得ることか出
来る。 尚、ｄｆｆ記叩打衝壊衝接（７）及び第２次衝接手段（
１３の具体的な叩打衝接寸法について０才問うものでな
い０また叩打衝接手段（７）にｖ」：衝接機能も充分に
具１４ｉｊ　ｌ、でいるので、１ｉｆｉ記第２次第２手
段θ■の存否についても問わない。 本発明に係る脱酸用ショットアルミ及びその製造法によ
れば、下記の如く優れた諸効果を顕著に発揮するもので
ある。 ａ）ドラムから送られて来た凝固直後のアルミニウム薄
板をその先端部から順次連続的に叩打衝接して小粒状の
ショットアルミを製造するので、ショットアルミの製造
能率か極めて高く、生産性の向−にに基因して大巾なコ
ストダウンを促す。 １））殊に、本発明の製造法では溶融アルミニウムから
小粒状のショットアルミを製造するまでの工程か一貫生
産であるから、上記ａ）の効果は顕著である。 Ｃ）ドラムの外周面を低温化又は逆に遮熱化することに
よってアルミニウム薄板内部の結晶組織を変えることか
り能である。それ故、結晶組織の状態によって任意の形
状及び大きさのショットアルミを製造することか出来る
。　　　 ｄ）アルミニウム薄板を叩打衝接することによって薄板
内部の結晶界面か割断するので、アルミニウム薄板に対
する叩打衝接か容易であり、叩打衝壊手段にさほど無理
な負担荷重を与えない。 ｅ）シかも、凝固直後の約６００°Ｃの温度を保有した
アルミニウム薄板を叩打衝接するので、−１−記ｄ）の
効果を一層助長する。 ｆ）上記の製造法によって製造されたショットアルミは
、その周側面に結晶組織の界面か露出した多数の凹凸部
か形成され、所謂ギザギザの周側面形状を有する。それ
故、このショットアルミの表面積は著しく増大するので
、これを溶鋼中に投入する古、各ショットアルミ外表面
から急速に溶融して鋼中酸素と素早く反応し、投入され
たショットアルミの全てが溶解され酸化反応して鋼中酸
素を除去するものである。従って、ショットアルミの歩
留りは非常に高く、極めて経済的に優れるものてある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側面図、第２図Ｃま開
平面図、第３図及び第４図はそれぞれ第１図の変形実施
例の側面図、第５図及び（＄６図１：Ｊニアルミニウム
薄板の結晶組織の成長状態を示す説１刀図、第７図乃至
第１０図は本発明に係るショットアルミ中４本の拡大斜
面図、第１１図及び第１２図は従来のショットアルミ年
休の拡大斜面図である。 （１）はドラム、（２）は回転１紬、（３）は冷却水循
環用通路、（４）は冷却水、（５）は取鍋、（６）は溶
融アルミ注出「１、（７）ニ叩打衝壊手段、（８）ｖま
アルミニウム薄板、（９）は回転軸（１１）は叩打羽根
、（１３＆：ｉ：第２次第２乎街懐Ｑ４）　＆よ衝懐棒
、０８）は遮熱層、０＠ｔ」、加熱炉である。 第６図 −３２９− 第８図　　　　第９図 第１１図 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、周側面に結晶界面か露出した複雑な多数の凹凸部か
   形成されていることを特徴とする脱酸用ショットアルミ
   。 ２、　溶融アルミニウムか帯状に継続的に送られ、その
   途中の時点で凝固したアルミニウム薄板の先端部を、凝
   固後の高温保有状態で板幅に対して直角方向から連続的
   に叩打衝壊することを特徴とする脱酸用ショットアルミ
   の製造法。 ３　前記アルミニウム薄板の先端部を凝固直後に叩打衝
   壊する特許請求の範囲第２項記載の脱酸用ショットアル
   ミの製造法。 ４　前記アルミニウム薄板を所定の高温に加熱した後、
   その先端部を特徴とする特許Ｍ求の範囲第２項記載の脱
   酸用ショットアルミの製造法。