JPS6039139B2 - 不溶不純物から金属融成物を精錬する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は非鉄や金に関し、さらに詳しくは不港不純物か
ら金属窟虫成物を精錬する装置に関する。

本発明はスズ、鉛、およびその合金の精錬に極めて有効
に利用できる。スズ、釜白、およびその合金の精錬に最
も広く使われる技術の一つは、ある温度で形成され、融
成物に不熔な不純物の結晶性化合物に基づく乾式精錬で
ある。

これらの化合物は固体としてまたは泡または浮きかすと
して融解金属の表面から除去され、この除去は手により
または旧式な機構を使って行なわれる。この方法はかな
りの量の金属が不純物と共に除去されることを特徴とし
、これは不純物の後処理を複雑にし、精錬すべき金属の
損失を増す。融成物の液相と固相を最も効率よく分離す
る方法は遠心炉週である。

ハウジングに炉過装置とこれを回転させる駆動装置を取
り付けた融解金属の遠心炉過装置はよく知られている。
この炉過装置はドラムを有しその周囲にはスリットが設
けられている。この装檀は次のように操作する。装置を
融解した未精錬金属を有するポットに隣接して層く。別
の装贋を使って未精錬敵成物を回転する炉過装置にあげ
て、金属が炉過装置の周囲にあるスリットを適って炉過
されるようにする。炉過された金属は金属補集器中を流
下して別に備えた容器内に入り、一方不落不純物は炉過
装置により保持される。しかし、この装置の操作におい
ては、金属葛虫成物流はある量の空気と共に回転する炉
過装置に入り、金属の酸化を生じ精錬すべき金属の損失
を増す。

さらに、従来のこの既知の装置では、炉過装置のハウジ
ングの必要温度を維持することが全く困難である。さら
に、この装置はその操作のため金属融成物を炉過装置に
あげるための別の装置を必要とする。金属融成物を遠心
精錬するための液中装置を使用すると、不落不純物から
金属融成物を精錬する分野で一層有効なことがわかった
。

不溶不純物から金属融成物を遠心精錬するための液中装
置が知られている（ソ連発明者証第４６３，３３４号参
照）。

この装置はハウジングを有している。

このハウジングの底部はその周囲に不純物を排出するた
めに複数の閉口を有している。この装置はさらに中空心
穣上につけられた、開口を有する頂板と、中空心捧を通
し延びている別の心棒上につけられた底板とからなる炉
過装置を含んでいる。当該板はベースとして互にむき合
って配置されており、この２枚の板の間にはすき間が設
けられている。この炉過装置は当該板を必要な相対位置
に保持するためにロック部材を備えている。この装置は
さらに炉過装置を往復運動させる機構とこの装置を回転
させる機構を含んでいる。

装置を金属敵成物を含む精錬ポット上に直接備えつける
。炉過装瞳の板を、炉過装置を往復運動させる機構によ
って金属融成物内に沈める。炉過装置の回転機構は炉過
装置を必要な角速度で回転するよう操作される。金属葛
虫成物は精錬ポットから頂板につけられた開口を通して
頂板と底板の間の空間に流れる。板間の空間に入った融
解金属は遠心力によって、板のベース間のすき間を通し
精錬ポットに戻され、一方不純物は不溶結晶性残留物と
して坂間の空間に保持される。坂間の空間が不純物で一
杯になったら、炉過装置を往復運動機構によってポット
から持ち上げる。その位置によつて頂板と底板のベース
間のすき間を規定しているロック部材をとりはずし、板
の間隔をかなり広げ、不純物を遠Ｄ力によって装置のハ
ウジング内に投げ出す。装置のハウジング内に投げ出さ
れた不純物は、重力によってハウジング底部の周囲に隣
接した開〇を通して精錬ポットの外側の空間に落下する
。不純物が炉過装置から排出されたら、板のベース間の
すき間をもとの操作値に戻し、ロック部材を再びとりつ
けて板の好ましい相対位置を保持し、板を融成物内に沈
め、上記サイクルをくり返す。金属の必要が精製度が得
られるまで、融成物の温度を徐々に低下させながら精錬
サイクルを実施する。金属が後者の装置で精錬されてい
るとき、炉過装置の板は精錬されている融成物内に沈め
られ、それによって炉過装置を特に加熱する必要性およ
びその温度を予め決めた範囲に維持する必要性がはふく
ける。

さらに、金属は重力流れで坂間の空間をみたすから、精
錬しようとする金属を炉過装道に装入するための特別の
装置を最早必要とされない。

炉過装置を出る金属のはね散りおよび空気と金属の接触
が妨げられるので、金属の酸化による損失が減少する。
しかし、この装置は融成物温度の下降と共に精錬工程を
行なえることが最も重要な面である。

すなわち、不純物が融成物からとり出されるにつれ、融
成物温度は連続的に降下して不純物の不溶化合物として
の発生を増し、これは不純物の結晶化点のわずか上の融
成物温度で最高度に起る。しかし、最後に記載した既知
の装置は、融成物中での操作および不純物の排出の両者
に対して、板のベース間のすきまの値を制御する容易さ
に欠けており、そこで異なる不純物含量値を有する金属
を精錬するとき、装置の作用効率を最適化できない。さ
らに、炉過装置から不純物を排出するためには、ロック
部材をとりはずす必要がある。さらに、融成物内へ次に
沈めるために板を用意するためには、当該ロック部材を
再び取り付けることによって板の間隔を減らし保持する
必要があり、これは精錬サイクルの連続反覆による装置
の操作の自動化を複雑にする。本発明の目的は上記欠点
を除去することにある。

本発明は広範囲の不純物舎量値を有する金属を精錬する
ための構造の炉過装置を有し、さらに精錬操作に自動化
を導入できる、不落不純物から金属融成物を精錬するた
めの装置の創造を目的としている。

上記目的は、ハウジング、互に間隔を直し、た頂板と底
板を有する炉過装置（ただし頂板は中空心棒上にすえつ
けられ、底板は中空心棒を逸し延びている別の心棒上に
とりつけられている）、この炉過装置を夫々、縦軸のま
わりに回転させまたこの軸に沿い往復動させる機構、お
よび炉過装置から不純物を排出する装置を含む不落不純
物から金属融成物を精錬する装置による達成される。

この装置においては、板の間隔を調節するために、炉過
装置は中空心棒を通し延びている心棒によって支持され
また板の相対位置を維持するよう中空心綾と連動するの
に適合した弾性部材を備えており、中空心棒を通し延び
ている同一心棒の端は底板の結合部と反対側で、弾性部
材と連動するのに適合した第１受面を有しており、中空
心棒の端は第１受面に接する調節可能受面を有しており
、第１受面と調節可能受面の相対位置が板の必要な間隔
を規定している。板の相対位置を保持するために中空心
棒と運動するようその心棒上に取り付けられた弾性部材
を有する炉過装置によって、また底板の結合部から遠く
の同一心棒の端がこの弾性部材と連動する受面を有する
ことにより、また中空心榛の端が第１受面と接する調節
可能受面を有しており、そこでこの受面の相対位置が板
の必要な間隔を規定することにより、比較的簡単な方式
で融成物の内部での操作のため板のベース間のすき間を
調節することが可能となる。

このことは種々の不純物含量値を有する金属の精錬にお
いて、装置の作用効率を最適化するための必須条件であ
る。さらに、炉過装置から不純物の排出を完了後、融成
物中に沈める前に板のベース間のすき間の必要な値をセ
ットする操作に自動化を導入する可能性を与え、精錬サ
イクルの連続反覆で装置の操作の自動制御の仕事を容易
にする。当該装置から不純物を排出するための装置は、
板から遠くで両心棒の夫々の端面の直接上方でハウジン
グにとりつけられ、中空心棒を通し延びている心棒と連
動するのに適合した調節可能止め具を含むのが便利であ
る。

当該装置は炉過装置から不純物の排出中板の間隔を著し
くしかも瞬時に拡大する機構を含むことも便利である。
板から遠くで心棒の夫々の端の直接上方のハウジングに
とりつけられた調節可能止め具を含み、また炉過装置か
ら不純物を排出するため板の間隔を著しくしかも瞬時に
拡大する機構を含む炉過装置から不純物を排出するため
の装置を組み込んだ当該装置によって、比較的簡単な方
式で板のべ−ス間のすき間を調節することが可能となっ
た。

さらに、炉過装置が不純物を排出するとき板のべ−ス間
のすき間のセットを自動制御することが可能となり、そ
こで精錬サイクルの連続反覆の場合、全体として装置の
操作の自動制御が可能となった。上記の新規な構造的特
徴の結果として、広い範囲の不純物含量値をもつ金属の
精錬が可能となり、さらに精錬工程の自動制御が可能と
なった。

本発明をさらによく理解するように、不綾不純物から金
属融成物を精錬する装置における本発明の具体化を次に
記載する。図面を参照すると、不熔不純物から金属敵成
物を精錬する装置はポットＩにとりつけられるようにな
っている（第１図）。

不溶不純物から金属融成物を精錬する装置は逆Ｕ字形直
立部３を有するハウジング２を備えている。

ハウジング２の底部は、装遣から不純物をとり出すため
、ハウジング２の周囲につくられた開口４を有している
。ハウジング２は炉過装置５に適合している。炉過装置
をその縦軸のまわりに回転させる機構６（第２図）、お
よび炉過装置５をこの軸に沿って往復運動させる機構７
、および炉過装置５から不純物を排出する装置８がハウ
ジング２に取付けられている。炉過装置５は夫々中空心
棒１１上および中空心棒１１を通し延びている心棒１２
上に取付けられた頂板９（第３図）および底板１０を備
えている。

板９と１川まそのベース間にすき間６，（第４図）をも
つむうにセットされる。頂板９は板９と１０の間の空間
１４に高虫成物を入れるためにつくられたロー３を有し
ている。庭坂１０の結合部から遠い心棒１２の端は、そ
れに固定された固定受面１５を有している。中空心棒１
１はその両端の中間に取付けられた内部受面１６を有し
ており、弾性部材１７は内部Ｄ棒１２の回りに支持され
ている。ここに記載の実施態様においては、受面１６は
すき間のあるディスク形であるが、他の既知の適当な種
類のものであることができる。この実施態様における弾
性部材１７はコイル圧縮ばね形であるが、他の既知の適
当な種類のものであることができる。板９および１０の
相対位置を保持するように、弾性部村１７は心棒１２に
より支えられた受面１５、および中空心棒】３の内側に
取付けられた受面１６と連動している。

中空心棒１１の端は心棒軍２により支持された受面１５
に接する調節可能受面１８を有している。この実施態様
においては、調節可能受面１８はナット形であるが、他
の既知の適当な構造であることができる。調節可能受面
１８は心棒１２により支持された受面１５の表面２０と
かみ合う表面１９を有している。中空心棒１１の受面１
８を縦方向に調節することにより、板９と１０の間のす
き間の値を調節して、融解物中の板９および１０の操作
を最適化する。涙過装直５を縦方向に往復運動させるた
めに、炉過装道５の頂部（第竃図）は機構７のクロスピ
ース２１に回転できるよう受け止められている。クロス
ピース２１は逆Ｕ字形直立部３の軸受２４にジャーナル
取付けされて親ねじ２３からナット２２によりつるされ
ている。親ねじ２３は、これを時間を指定して回転させ
るため、チェィン２６とかみ合った固定スプロケット２
５を有している。チェィン２６も往復運動機構７に属す
る駆動機２８のスプロケツト２７とかみ合っている。炉
過装置５を回転させるための機構６に属する、炉過装置
５と共軸の滑車２９がハウジングに回転自在に取付けら
れている。滑車２９は炉過装置５の中空心棒１１に受け
止められてＬ駆動トルクを炉過装置に伝え、また適当な
既知の方式で炉過装置を縦方向往復運動させるようにな
っている。滑車２９（第２図）は、回転機構６に属する
駆動機３２の滑車３１にフレキシブル駆動部材３川こよ
って働くよう連結されている。逆Ｕ字形直立部３（第１
図）はごうに炉過装置５から不純物を排出するために装
道８を支持しており、装贋８はこの実施態様ではねじ付
きロッド形である調節可能止め具３３（第５図）を含ん
でいる。しかし、これは他の適当な構造であることがで
きる。止め具３３は、板９および１０から遠い心棒１１
および１２の夫々の端上に横たわるよう取付けられてい
る。さらに、装置８（第１図）は炉過装置５から不純物
を排出中に、板９および１０の間隔を著しくしかも瞬時
に拡大する機構３４を含んでいる。この実施態様におい
ては、炉過装置５から不純物を排出中に、板９とＩＱの
間隔を拡大する機構３４の機能と、炉過装置５を縦方向
に往復運動させる機構７の機能とは「同一機構７によっ
て行なわれる。しかし「 ２機構は独立のものであるこ
とができる。炉過装置５の縦方向に止め具３３（第５図
）を調節することにより、炉過装置５から不純物を排出
するのに必要な板９と１０の間隔を制御する。

不溶不純物から金属融成物を精錬する装置の操作は次の
通りである。装置は融解金属、たとえば禾精錬スズを有
するポットー上に取付けられたハウジング２を有してい
る。

炉過装置５の中空心綾上の調節可能止め具１８を鞠方向
に調節することにより、精錬しようとする金属の不純物
含量に相当して選ばれる板９および１０のベース間のす
き間６，の必要な値を予めセットする。弾性部村１７は
受面１６により中空○モ華と連動し、内部○棒１２上に
取付けられた受面１５を推し進めてその表面２０を調節
可能受面１８の表面１９とかみ合せ、それによって板９
および１０のベース間のすき間６，の予めセットした値
を維持する。

往復運動機構７を動かして海過装置５を下げる。機構７
に属する駆動機２８の回転は駆動スプロケツト２７、チ
エイン２６、スプロケツト２５を通し親ねじ２３に伝達
される。親ねじ２３がその軸受２４内で回転すると、ナ
ット２２はクロスピース２１およびそれにより支えられ
ている炉過装置と共にハウジング２に属する直立部３３
の下方に下り、板９および１０を融成物中に沈める。融
解金属はロー３を通って板９および１０の間の空間１４
に流入し、この空間を満たす。機構６を動かして炉過装
置５を回転させる。この回転は駆動機３２から駆動滑車
３１、フレキシブル部材３０、滑車２９を経て炉過装置
５に伝達される。遠心力によって、ロー３を通って空間
１４をみたした金属は、この空間から板９と１０のベー
ス間のすき間６，を通って精錬ポット１に戻され、一方
不純物は不溶結晶性残留物の形でこの空間１４に保持さ
れる。

炉過装置５から不純物を排出するための装置８の調節可
能止め具３３は、不純物の排出中、精錬されている金属
の不純物含量に従って選ばれた板９と１０の必要な間隔
６２に相当する位置に装置５の鞄方向に調節される。そ
の間に、板９と１０の間の空間１４は徐々に不純物でみ
たされる。

この空間がいっぱいになったら、機構７を動かして炉過
装置５を上げる。炉過装置５から不純物を排出するため
の機構８に属する板９とＩＱの間隔を著しくかつ瞬時に
拡大するための機構３４は、次の方式で間隔６２へのこ
の著しいかつ瞬時の拡大を行なう。炉過装置５がもちあ
げられていると、心藤１２はハウジング２の逆Ｕ字形直
立部３に取付けられた炉過装瞳５から不純物を排出する
ための装置に属する調節可能止め具３３に接触し、それ
によってこの内部心棒１２はこれが支持している底板１
０と共に固定され、一方頂板９を有する中空心棒１１は
その最高位置までもち上げられ、したがって弾性部村１
７は圧縮される。受面１８の表面１９は受面１５の表面
２０をとび越え「板９と１０の間隔が６２ まで増す。
遠Ｄ力によって炉過装置５から不純物が装置のハウジン
グ２の内壁へと推し進められる。装置のハウジング２内
で不純物は精錬ポット１の外側に、重力によりハウジン
グ２から関口４を通って落下する。不純物が排出された
ら、機構７を再び動かして炉過装置５を下げる。

まず、板９を有する中空心棒１１を下方に動かし、一方
板１０を有する内部心棒１２を弾性部村１７により調節
可能止め具３３に推し進めることによってその垂直位置
を保持する。中空心棒１ １上の受面１８は内部心棒１
２上の受面１５に対し動き、その表面１９と２０がかみ
合うようになり、こうして板９と１０のベース間のすき
間が同じはじめの値６，にセットされる。ついで、機構
７により炉過装置５の板９と１０を融成物中に沈め、精
錬サイクルをくり返す。金属の必要度の精製が達成され
るまで、融成物の温度を徐々に低下させながら精錬サイ
クルをくり返す。板９と１０の相対位置を保持するため
内部心棒１２に適合し中空心棒１１を連動する弾性部村
１７を有する炉過装置５により、および底板ｌ０の結合
部から遠くの同一心棒１２の端が弾性部材１７と連動す
る受面１５を有していることにより、一方中空心棒１１
の端が受面１５に接触する調節可能受面１８を有してい
ることにより、板３と１０のベース間のすき間は敵成物
中の操作に対し比較的容易に調節できる。このことは種
々の不純物含量値を有する金属の精錬装置の作用効率を
最適化するための必須条件である。さらに、ここに記載
の構造は、心棒１２の軸方向に関する起り得る追加の努
力ないこまたはこのような追加の努力をはふくいて、板
９と亀０のベース間のすき間６，の値の永続性を確保し
、これは精錬サイクルを数回反覆する装置の操作の自動
化を容易にする。板９と１０から離れている心棒１１と
１２の端の直接上方のハウジング２の直立部３に取付け
られた調節可能止め具３３を備えた炉過装置５から不純
物を排出するために装置８を組み込み、かつ炉過装置５
から不純物を排出中に「板９と１０の抄図引段迅覧挙然
衣替に拡大する機構３４（ここに記載の実施態様では装
置５を往復運動させる機能も果す）を組み込んだ装置に
よって、不純物の排出操作に対し板９と１０の間隔も同
様に比較的容易に調節できる。また、炉過装置５が不純
物を排出する際に、板９と１０のベース間の必要なすき
間のセット工程を自動的に制御することも考えられ、そ
れゆえに精錬サイクルを順次何回も反覆する際に、全体
として、装置の操作を自動化することも可能である。さ
らに、装置から不純物を排出するための装置８に属する
機構として往復運動機構７を使うことによって、装置の
構造の単純化とその性能の信頼度の増加が可能である。

そこで、不落不純物から金属融成物を精錬する菱直の上
記の構造は広範囲の不純物含量値を有する金属の精錬を
可能にし、さらにこの精錬法を自動化することもできる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化している不溶不純物から金属高
虫成物を精錬する装置の断面図である。 第２図は本発明を具体化している不溶不純物から金属轍
成物を精錬する装置の左側断面図である。第３図は、炉
過装置が不純物排出位置にある、本発明を具体化してい
る不溶不純物から金属融成物を精錬する装贋を示してい
る。第４図は第１図の炉過装置の拡大断面図を示す。第
５図は第３図の炉過装置の拡大断面図を示す。図面番号
の説明、１……ポット、２・・・・・・ハウジング、５
・・・・・・炉過装瞳、′ ６，７・・・・・・駆動装
置、８・・・…排出装置、９…・・・頂板、１０…・・
・底板、１１・・・・・・中空心棒、１２・…・・心棒
、１５・・・・・・第１受面、１７・・…・弾性部材、
１８…・・・調節可能受面。 ＯＧ，′凡Ｇ，２ けりＪ 凡Ｇ．イ 〃Ｇ．５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハウジング２と、互に間隔を置いた中空心棒１１に
   取付けられた頂板９および中空心棒１１を通し延びてい
   る別の心棒１２に取付けられた底板１０を有している濾
   過装置５と、夫々縦軸のまわりの回転およびこの軸に沿
   つた往復運動により濾過装置５を駆動する機構６および
   ７と、濾過装置から不純物を排出する装置８とからなる
   不溶不純物から金属融成物を精錬する装置において、板
   ９および１０の間隔を調節するために、濾過装置５が中
   空心棒１１を通し延びている心棒１２により支持されま
   た板９および１０の相対配置を維持するように中空心棒
   １１と連動するのに適合した弾性部材１７を含んでおり
   、底板１０の結合部と反対側の中空心棒１１を通し延び
   ている同一心棒１２の端が弾性部材１７と連動するのに
   適合した第１受面１５を有しており、中空心棒１１の端
   が第１受面１８と接触する調節可能受面１８を有してお
   り、第１受面１５′と調節可能受面１８の相対位置が板
   ９および１０の必要な間隔を規定するようになつている
   ことを特徴とする上記装置。 ２ 濾過装置から不純物を排出する装置８が、板９およ
   び１０の反対側で両心棒１１および１２の夫々の端の直
   接上方のハウジング２に取付けられ、かつ中空心棒１１
   の内側に取付けられた心棒１２と連動するのに適してい
   る調節可能止め具３３を含んでいる特許請求の範囲第１
   項記載の装置。 ３ 濾過装置から不純物を排出するため板９および１０
   の間の間隔を著しくかつ瞬時に拡大する機構３４を含ん
   でいる特許請求の範囲第１項または第２項記載の装置。