JPS5945065A - 溶融金属中の不純物除去方法及びその装置 - 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】 本発明は溶融した金属中の不純物除去方法及びその装置
１′１に関する。

製品の品質γ向１・させる為ｌ／０行なうＭ融余属中の
不純物除去法は、特に製鋼Ｌ８に於いて真空脱ガス法と
して著しく発展しており、成分の均一化、不純物の除去
が期待出来る等、現在不可欠のものとなりつりある。

この真空脱ガス法には種々の方法があり、ゲ１降式槽脱
ガス法（ＩＮＩ脱ガス法）、しんかん式槽脱ガス法（１
０１脱ガス法）の様に槽ケ用いるもの、取鍋脱ガス法の
（子に電磁攪拌によるもの又は子方からエア・−ガク７
テ吹込んで旧拌するもの、流滴脱ガス法の様に一商下を
利用して大きな表面積’ｉ　’４！ｊるもの等が代表的
である。

槽脱ガス法も４、処理作置が多（なると規１１八が大き
くなり設備管がかさむ１１、比較的真空との接触面積を
太き（とり菓１１い反面、霊度降Ｆが少い１−エアーガ
スによるボイリング効果の援助もあって比較的広（用い
られ−Ｃいる。

取鍋脱ガス法及び流滴脱ガス法は設備費が安いが、スラ
グ除去の！、ｔ−要がＡシ）ること、及び温度降１・が
大きく、生産性の向１、ゲ泪るために広く用いる連続６
．１ｊ侍処理にあたって著しく作業性な損／、〜〕う欠
点ケ有する。

溶融危７１帆中にはガスのみブエらず、数多くのイく純
フＩ、素が含まれており、これらのイ（純元素の蒸気用
は各々異なるのてこの差によって溶融１）属ケ真空処理
すれば成る程度の成分除去はｔｌ能である３、 しかし、溶融金属中のガスの場合は、気泡により攪拌す
ることによって充分除去することかで・きるが、不純元
素（例えば、マンガンＭ　ｎ　、銅（’、７ｔ、ｆ？ｉ
４　Ｐ”、ヒ素Ａｓ等）の蒸発除去は僅かの惜しか期待
できない。これは、ガスの場合の拡１）シ律度が金属の
蒸発に比べて著しく大きい為てＡ；〕る。

一股の製鋼に於いては不純金属元素の厳密な蒸発除去は
必ずしも必要がない為、主にガス’ａｊ主体として処理
していた。しかし、０源のりザイクルが進むにつれて不
純元素の割合は増加することが予想されガスと同時にこ
れらの不純元素の除ノそのｒ、ｉｌ能な設（！ｆ！ｉが
必要となる。

１−２かるに、１）ｉｌ　、’＋ホの様に従宋の方法て
む」１、バッチ操箔で１］つその１−リイクルには非常
に長い時間ケかける必要かあり、これは溶１．独１１屈
の（晶度降Ｆをもたらす等経済的でない。

更に、銅及びアルミニラｌ、の如き非鉄金属及び銑鉄は
！１１に成分が・定である１５、比較的速わ゛［′：で
処理し易く現ｒＥ使用されている真空脱ガス設備の如（
バッチ操業にする必要がない。、／ｆ里角イ炉がバッチ
操業であ−）でもその１−ナイクル又は２−リーイクル
ヶー１！−：’ｊ真空に保持することによって蒸発金属
乞除去することが１月能で目、つその１呆持炉に屯極笠
による加熱装置ケ設置することにより７晶度降下を防１
１することができる。

又、金属の蒸発ｉｒ　ニドｔ、Ｉ、「１的とする川音に
は非′１）Ｌに高い真空度が要求さλ（る場合がＡ’ｖ
す、槽脱ガス法の様に各所に紺；′Ｉ′−ケ設けること
はリークヶ牛じ易すい欠点ケ持′〕８ 本発明は斯かる従宋の不純物除去方法の欠点を除去する
目的でなｌ−だものである。即ち、溶融金属の流路中に
真空容器及び堰を設け、大きな表面＝（−！ｔ　？得る
べきプールを通過させると共に溶融１）属を堰を越えて
落丁さぜることにより表面、げｉケ増加さぜ、真空中で
（容器ｌ金属中の不純′吻を蒸発除去させるようにした
、連続処理が可能で不純物除去効率が高くしかも操作が
容易でリークの牛し難い溶融金属中の不純物の除去方法
及びその装置にかかるもので゛ある。

以下、本発明の実施例を図面ケ参照しつつ説明する７、 第１図は本発明の装置の一実施例てあり、溶融危属の流
路（１）の途中に方形のプール（２）７設は、該フール
（２）の内部に前記流路（１）と直交する方向に堰（３
）ケ設りて前記プール（２）？二つに仕ｔａつてル）る
、、該堰（３）を跨ぐ様に断面口状の真空容器（１）を
挿入１〜、一つに仕すノっだ前記プール（２）を更に二
つにイＬ切り、注入側槽（′））、プール入側真空容器
内ｔ、ｊｌｊ　（（ｉｌ、フール出側真空容器内槽（７
）及び出口側槽（８）の四つの槽を形成する。

該真空容器（４）の両端は図示していないが前記プール
（２）の側板と接続し、て真空容器（４）内が気密にな
るよう構成し７、更に足金密閉の該貞ン）子容器（４）
に順大月（９）？内張Ｌ７、そのト部に於いて真″−と
ライン（１０）と接続しである、。

ここで、プール（２）入側の（ｙｌｌｌ、路（１）の高
さ、堰（３）の高さ及びフール（２）出側のｌ）１シ路
（１）の高さの開面は、溶融金属の種類、溶融金属中に
含まれる不純物の種類−１空度竹により、堰（３）ケ越
える溶融金属の表面積を出来るだけ大きくとれるよう設
定する１゜ 更に、前記真空容器（１）内１・部空間に、放熱防市川
として黒３（）電極等の加熱電極ｆｌｌｆ＆配設し、又
前記フール（２）のプール入側甑空容器内槽（６）底部
にエアー、不活１′１ガス竹の吹出ＩＴ：Ｉ　ｆｉ２１
ケ設し〕′てあろ３゜ 流路（１）を流Ｊする酌Ｍ’ｌｔ乍屈む上ブール（２）
のｔｌ：入側槽（５）にｔ）−人され、↓”＋’−’）
：３容８ト”ｌの下方にノ１（ｌ′）てダール入側貞空
容器内槽１中に至る。真空容器（４）と出１」側１’！
、’ｆ　（８）との間を適宜の手段により遮断した状態
で真空ライン（ＩＣＯにより前記真空容器（４）内を負
圧にすると、真空容器（４）の内部は外部ｑ）大気用と
圧力差を生じ、注入側槽（５）の液面に１しベフ゛−ル
入側貞空容器内槽（６）の液面が上昇し、や７５；て堰
（３）ゲ越えてブール出ａｊ；？（空容器内槽（７）に
拐りれ落ち、真空容器（４）の下方ケ通過（、出口側槽
（８）から出側の流路（１）に流れ出す。

ここで、堰（３）の高さは注入側槽（５）の液面よりも
高さＩＩだけ高くしであるのて゛、ＩＩの高さブごレナ
ヘッドが高（溶融９属は貯えられる。真空容２Ｋ（４）
内に露出する溶融金属は一定の而、債ヲ有するので負圧
状態で時間が経過すると、溶融金属表面から低沸点蒸発
性の不純金属が蒸発し除去される。該蒸発は濃度差によ
り順次蒸発速度カニ低下するため、プール入側真空容荷
内槽（６）Ｉ戊３１＋　（ｌｃ設けられた吹出ＩＪ　ｆ
Ｊ２）からエアー又は不活刊已ブｊスを送−）て前配槽
（６）に貯蔵された溶融金属を攪拌し１つ該溶融を属表
面の気相側の状況ケ変化させて、不純物の蒸発速度６早
める。

又、出側の流路（１）の位置７人側の流路の位（ｖｌ、
よりも低くしておくことにより、出ｌ」側槽（８）及び
プール出（ｌＩｌＩ１．゛（′りテ容滞内槽（力中のイ
容１独訃属液面のｉ’ｊ＃Ｊさは堰（３）の１１うさに
比べ低（なり、溶融６ン属が中央の堰（３）を越える際
落差か生（〜、このとき−神の流滴脱カス現像ケｆｉｌ
、、　Ｌ、著（−７く大きな表面積がこの地点で得られ
ることとなる。例えば、溶融金属がアルミニウノ、の場
合には１１の値は約３４ｍ゛にも達する／こめ、前記落
差は大きくとれ表面積もこ」しに応じて大きくなる３、
又、ｌＩを充分に取れない場合には出［」側の液面高さ
を極端に低くすることにより落差を太きくすることがで
きる３、 以トの過程に於いで、不純物の蒸発除去に時間がかかり
、溶融危属の冷却等が；’ｃ！念される場合は、加熱電
極（１１）により放熱を防雨する。又、加熱電極（１１
）の加熱容＠ケノ（きくして輻射により加熱してもよい
。

第２図は本発明の装置の他の実施例であり、溶融α域の
流路（１）の途中にブー／しく２）を設け、該プール（
２）の中に広幅の堰（１６を設け、該層に３）の頂部に
皿状のボット（１３）ケｆｊｔｉｉえ、該層（Ｘ３）を
跨ぐよ５に真空容器（４）を前記実施例と同（子に取伺
けである。、第１図と同一符号のものは同一のものを示
す。

本実施例では、溶融金属は注入側槽（５）からプール入
側向空容器内漕（６）へ移行し、ボットＦ１３＋　’＆
経て、堰（３１を越えてプール出側真空容器内槽（力に
落下し、出口側槽（８）から流路（１）に流れ出る。

従って、溶融金属は浅（て表面積の大きいボット（１３
）を経由するので、堰（３１による落差の効果に加えて
不純物の蒸発除去は効率的に行なわ１しる１、 なお、本発明の溶融制圧中の不純物除去方法及びその装
置は」二連の実施例のみに限定されろものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲内に於いて種々変更ケ加え
得ることは勿論である。

以１述べた様に本発明の溶融金属中の不純物除去力法及
びその装置によれば以丁の如き種々の（りれだ効果を発
揮する。

（１）溶融金属を流しながら不純物を除去するので゛、
連続帆用ｌが川ｎｉ”、で７（）、ろ３゜（１１）真空
容器中の堰に、Ｌる落差令で利用するのて、動力が４・
要で７ちる。

（ｉｉｉｌ　　・・ンドリングが容易て゛あるのて、殆
どＰ’ｉｒ作員がイ【要となる。

（ｉｖ）　　真空容器＋、′、ｌ、継手が少；’：Ｃい
のて、リークにで′−１−じ維い。

（ｖ）動く部拐がない／４め故障１−知い１３（Ｖｌ）
加熱装置ケ設けであるので、溶融金属の昔度降−Ｆを防
雨しイ（する１、 （ｖｉｉ）　　ハンドリング等によるタイツ、スケジュ
ールに関係／、〔＜常に処理ケ行なうのて、処即時間ケ
長くとることができる１、 ４図面の筒中１、【説明 第１図は本発明の装置の　実施例の説明図、第２図は本
発明の装置首の他の′邦旋例の説明図である。

図中、（１）は流路、　＋２１＋２１はフール、（３）
）ζ３）は堰、（４）は真空容器、（５）は１１−入側
槽、（６）はプール入側真空容器内槽、（力（土フール
出側真空容器内Ｒ１，！ｉ、（８）は出ロイ則１□１７
ｊｊ、ｆｌ［ｌ）は真空ライン、（１３）はボットヲ示
す。

４ｔｙ　＋’！’＋出願人 石川島播磨重工業株式会礼 特許出願人代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）流路を流れる溶融乍属を堰により腰止め、該１１ｉ
   ４近蝮の１六下流空間を加熱上減圧し、ト流側の液面を
   上昇ぜしめて前記堰を越えて溶融金属を落下させ、表面
   積を増加さぜつ一つ１容融談属中の揮発性の不純元素又
   はガスを除去することを特徴とする溶融金属中の不純物
   除去力法。 ２）溶融危属の流路の途中に設けたプール内に堰を設け
   、該ＩＩ聚を跨ぐよう真空容器を前記プル内に配設し、
   該真空容器内に加熱電極ｌ・備えると共に該真空容器に
   真空ラインを接続ぜしめ、流路に流から流λ１てくる溶
   融金属を・前記堰を越えて下流側にθ１［ずよ５構成し
   たことを特徴とする溶融金属中の不純物除去装置。