JPS6053092B2 - アルミニウム溶湯の処理方法 - Google Patents
アルミニウム溶湯の処理方法Info
- Publication number
- JPS6053092B2 JPS6053092B2 JP19784783A JP19784783A JPS6053092B2 JP S6053092 B2 JPS6053092 B2 JP S6053092B2 JP 19784783 A JP19784783 A JP 19784783A JP 19784783 A JP19784783 A JP 19784783A JP S6053092 B2 JPS6053092 B2 JP S6053092B2
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- JP
- Japan
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- gas
- molten aluminum
- aluminum
- processing
- treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はアルミニウム溶湯の処理方法に関する。
鋳造前のアルミニウム溶湯には、水素ガスなどの有毒
ガスや、アルミニウムおよびマグネシウムの酸化物なの
非金属介在物が含まれている。
ガスや、アルミニウムおよびマグネシウムの酸化物なの
非金属介在物が含まれている。
上記水素ガスおよび非金属介在物は、得られた鋳塊およ
びこの鋳塊を材料として得られた製品に欠陥を生じさせ
る原因となる。そのため、水素ガスおよび非金属介在物
を除去する必要がある。そこで従来、これらを除去する
方法として、アルミニウム溶湯中に、チッ素ガス、アル
ゴンガス等の不活性ガスや塩素ガスを気泡状態で吹込む
方法が採用されている。ところが、大気中には水分が含
まれているため、アルミニウム溶湯の表面でアルミニウ
ムと大気中の水分とが反応し（２Ａ１＋胆。ｏ→Ｎ。Ｏ
。＋ ）、その結果発生する水素が溶湯中に侵入すると
いう問題がある。したがつて、不活性ガスおよび塩素ガ
スを吹込むことによる水素ガス除去効率がきわめて悪く
なる。 そこで、上記処理を不活性ガス雰囲気中で行な
う方法が考えられたが、この方法でも雰囲気中の水分量
をＯ、５ｍｇ／ｅ以下とすることは不可能である。
びこの鋳塊を材料として得られた製品に欠陥を生じさせ
る原因となる。そのため、水素ガスおよび非金属介在物
を除去する必要がある。そこで従来、これらを除去する
方法として、アルミニウム溶湯中に、チッ素ガス、アル
ゴンガス等の不活性ガスや塩素ガスを気泡状態で吹込む
方法が採用されている。ところが、大気中には水分が含
まれているため、アルミニウム溶湯の表面でアルミニウ
ムと大気中の水分とが反応し（２Ａ１＋胆。ｏ→Ｎ。Ｏ
。＋ ）、その結果発生する水素が溶湯中に侵入すると
いう問題がある。したがつて、不活性ガスおよび塩素ガ
スを吹込むことによる水素ガス除去効率がきわめて悪く
なる。 そこで、上記処理を不活性ガス雰囲気中で行な
う方法が考えられたが、この方法でも雰囲気中の水分量
をＯ、５ｍｇ／ｅ以下とすることは不可能である。
水分量がＯ、５ｍｇ／ｌ以下とならなければ、アルミニ
ウムと反応して生成されてアルミニウム溶湯中に侵入す
る水素ガスの量はあまり減らす、不活性ガスおよび塩素
ガス吹込みによる水素ガス除去効率はいまだ不十分であ
る。 この発明は上記実情に鑑みてなされたものであつ
て、雰囲気中の水分とアルミニウムとの反応により発生
した水素のアルミニウム溶湯中への侵入を防止すること
が可能となり、従来の方法に比べて水素ガス除去効率を
大幅に高めることが可能な処理方法を提供することを目
的とする。
ウムと反応して生成されてアルミニウム溶湯中に侵入す
る水素ガスの量はあまり減らす、不活性ガスおよび塩素
ガス吹込みによる水素ガス除去効率はいまだ不十分であ
る。 この発明は上記実情に鑑みてなされたものであつ
て、雰囲気中の水分とアルミニウムとの反応により発生
した水素のアルミニウム溶湯中への侵入を防止すること
が可能となり、従来の方法に比べて水素ガス除去効率を
大幅に高めることが可能な処理方法を提供することを目
的とする。
この明細書において、「アルミニウム」という語は、
純アルミニウムのほかにアルミニウム合金も含む意味で
用いられる。
純アルミニウムのほかにアルミニウム合金も含む意味で
用いられる。
１ この発明によるアルミニウム溶湯の処理方法は、処
理槽内に入れられたアルミニウム溶湯中に処理ガスを気
泡状態で吹込んで、アルミニウム溶湯中から水素ガスお
よび非金属介在物を除去するアルミニウム溶湯の処理方
法において、上記処理・槽におけるアルミニウム溶湯の
表面よりも上方の雰囲気にＢＦ。
理槽内に入れられたアルミニウム溶湯中に処理ガスを気
泡状態で吹込んで、アルミニウム溶湯中から水素ガスお
よび非金属介在物を除去するアルミニウム溶湯の処理方
法において、上記処理・槽におけるアルミニウム溶湯の
表面よりも上方の雰囲気にＢＦ。
ガスを含ませて上記処理を行なうことを特徴とするもの
である。上記において、アルミニウム溶湯中に気泡状態
で吹込む処理ガスとしては、チッ素ガス、アルゴンガス
、ヘリウムガスおよびこれらの混合ガスなどの不活性ガ
ス、ならびに塩素ガスなど、アルミニウム溶湯中に含ま
れる水素ガスおよび非金属介在物の除去に有効なすべて
のガスが用いられる。
である。上記において、アルミニウム溶湯中に気泡状態
で吹込む処理ガスとしては、チッ素ガス、アルゴンガス
、ヘリウムガスおよびこれらの混合ガスなどの不活性ガ
ス、ならびに塩素ガスなど、アルミニウム溶湯中に含ま
れる水素ガスおよび非金属介在物の除去に有効なすべて
のガスが用いられる。
また、上記において、処理槽におけるアルミニウム溶湯
表面よりも上方の雰囲気にＢＦ３ガスを含ませておくの
は、ＢＦ３ガスが、雰囲気中の水分とアルミニウム溶湯
との反応により生じる水素のアルミニウム溶湯への侵入
を防ぐ性質を有するからである。雰囲気中のＢＦ３の濃
度は、２〜４０ｖ０１％の範囲内で選択することが好ま
しく、とくに１０ｖ０１％以上がよい。２ｖ０１％未満
ではＢＦ３を含有させる効果が十分に得られず、４０Ｖ
′０１％を越えると、ＢＦ３の有害性のために公害対策
等取扱上の問題が生じるからである。
表面よりも上方の雰囲気にＢＦ３ガスを含ませておくの
は、ＢＦ３ガスが、雰囲気中の水分とアルミニウム溶湯
との反応により生じる水素のアルミニウム溶湯への侵入
を防ぐ性質を有するからである。雰囲気中のＢＦ３の濃
度は、２〜４０ｖ０１％の範囲内で選択することが好ま
しく、とくに１０ｖ０１％以上がよい。２ｖ０１％未満
ではＢＦ３を含有させる効果が十分に得られず、４０Ｖ
′０１％を越えると、ＢＦ３の有害性のために公害対策
等取扱上の問題が生じるからである。
処理槽における溶湯表面よりも上方の雰囲気にＢＦ３ガ
スを含ませる方法としては、処理槽外で発生させたＢＦ
３ガスを槽内に送り込む方法、およびＮａＢＦ４、ＫＢ
Ｆ４、ＮＨ４ＢＦ４等の硼弗化塩を入れた容器を雰囲気
中に配置しておく方法などがある。後者の場合、雰囲気
温度が高温となるため硼弗化塩が分解してＢＦ３ガスが
発生する。また、ＢＦ３は処理作業中にＢＦ′３＋Ａ１
→ＡｌＦ３＋Ｂ という反応を起こして消耗する。
スを含ませる方法としては、処理槽外で発生させたＢＦ
３ガスを槽内に送り込む方法、およびＮａＢＦ４、ＫＢ
Ｆ４、ＮＨ４ＢＦ４等の硼弗化塩を入れた容器を雰囲気
中に配置しておく方法などがある。後者の場合、雰囲気
温度が高温となるため硼弗化塩が分解してＢＦ３ガスが
発生する。また、ＢＦ３は処理作業中にＢＦ′３＋Ａ１
→ＡｌＦ３＋Ｂ という反応を起こして消耗する。
よつて処理作業中における溶湯よりも上方のＢＦ３濃度
を所定の値に保つようにＢＦ３を供給し続けるのがよい
。ＢＦ３の消耗量は、溶湯の表面積および不活性ガス等
の．吹込みにより生じる溶湯表面の乱れの度合によつて
も左右されるので、予めどの程度消耗されるか調べてお
くのがよい。さらに、不活性ガス等を溶湯に吹込む前に
、アルミニウム溶湯の表面にアルカリ金属またはアル．
カリ土類金属のハロゲン化物（塩化物、弗化物等）を添
加しておいてもよい。
を所定の値に保つようにＢＦ３を供給し続けるのがよい
。ＢＦ３の消耗量は、溶湯の表面積および不活性ガス等
の．吹込みにより生じる溶湯表面の乱れの度合によつて
も左右されるので、予めどの程度消耗されるか調べてお
くのがよい。さらに、不活性ガス等を溶湯に吹込む前に
、アルミニウム溶湯の表面にアルカリ金属またはアル．
カリ土類金属のハロゲン化物（塩化物、弗化物等）を添
加しておいてもよい。
この場合、ＢＦ３ガスを含有させる効果は一層向上し、
水素ガス除去効率が一層高まる。また、上記ハロゲン化
物の添加量は、アルミニウム溶湯の表面積１ｄ当たり・
０．００３Ｖ以上とするのが好ましく、とくに０．０６
ｙ以上とするのがよい。この発明によるアルミニウム溶
湯の処理方法は上述のよに構成されているので、処理槽
における溶湯よりも上方の雰囲気に含まれる水分とアル
ミニウムとが反応して水素が発生したとしても、ＢＦ′
３の働きによりこの水素のアルミニウム溶湯への侵入は
防止される。
水素ガス除去効率が一層高まる。また、上記ハロゲン化
物の添加量は、アルミニウム溶湯の表面積１ｄ当たり・
０．００３Ｖ以上とするのが好ましく、とくに０．０６
ｙ以上とするのがよい。この発明によるアルミニウム溶
湯の処理方法は上述のよに構成されているので、処理槽
における溶湯よりも上方の雰囲気に含まれる水分とアル
ミニウムとが反応して水素が発生したとしても、ＢＦ′
３の働きによりこの水素のアルミニウム溶湯への侵入は
防止される。
したがつて、水素ガス除去効率は従来の方法に比べて飛
躍的に高まる。以下この発明の実施例を比較例とともに
図面を参照しながら説明する。実施例１〜４および比較
例１〜４ ） この実施例および比較例は第１図に示す装置を用い
て行なつたものである。
躍的に高まる。以下この発明の実施例を比較例とともに
図面を参照しながら説明する。実施例１〜４および比較
例１〜４ ） この実施例および比較例は第１図に示す装置を用い
て行なつたものである。
第１図において、処理すべきアルミニウム溶湯１は溶湯
処理槽２内に、溶湯１表面が槽２の上端よりも若干下方
にくるように、入れられている。処理槽２の上端開口・
は蓋３で閉塞されている。蓋３の中央には孔４があげら
れており、この孔４に上方から処理ガス供給管５が挿通
されている。処理ガス供給管５の下端部は処理槽２内の
底部近くまて伸びており、その先端に気泡状処理ガス放
出部材６が取付けられている。放出部材６は、中央部に
処理ガス通過孔（図示略）が形成された円板状本体６ａ
と、円板状本体６ａの下面に取付けられたセラミック製
多孔質体６ｂとよりなる。そして、処理ガス供給管５を
流れてきた処理ガスは、処理ガス通過孔を通り、多孔質
体６ｂを通過する間に小さな気泡状態とされて多孔質体
ｂの周囲から放出されるようになつている。また、蓋３
を貫通してＢＦ３ガス供給管７と排気管８とが取付けら
れている。排気管８は、Ａｒガス、少量のＢＦ′３ガス
、少量の叩および少量の，ＡｌＦ３等を排出するための
ものである。このような装置を使用し、処理槽２におけ
る溶湯１よりも上方の雰囲気に供給管７を通してＢＦ，
ガスを供給しつつ、または供給せずに、第１表に示す４
種のアルミニウムの溶湯１に、同じく第１表に示す条件
で水素ガス除去処理を施した。なお、処理槽２における
溶湯１の表面よりも上方の雰囲気中の水分量は２０ｍ９
／ｅであつた。その後、各溶湯２００ｇを赤熱した鉄製
容器に採取し、２ｔ０ｒｒの真空減圧下で凝固完了まで
に発生した気泡数を計測した。このようにして、水素ガ
ス除去処理時間と気泡発生数との関係を調べた。発生気
泡数が少ないほど水素ガス除去率は大きくなつている。
実施例１〜４および比較例１〜４の結果を第２図にまと
めて示す。実施例５〜９および比較例５ この実施例および比較例は第３図に示す装置を用いて行
なつたものである。
処理槽２内に、溶湯１表面が槽２の上端よりも若干下方
にくるように、入れられている。処理槽２の上端開口・
は蓋３で閉塞されている。蓋３の中央には孔４があげら
れており、この孔４に上方から処理ガス供給管５が挿通
されている。処理ガス供給管５の下端部は処理槽２内の
底部近くまて伸びており、その先端に気泡状処理ガス放
出部材６が取付けられている。放出部材６は、中央部に
処理ガス通過孔（図示略）が形成された円板状本体６ａ
と、円板状本体６ａの下面に取付けられたセラミック製
多孔質体６ｂとよりなる。そして、処理ガス供給管５を
流れてきた処理ガスは、処理ガス通過孔を通り、多孔質
体６ｂを通過する間に小さな気泡状態とされて多孔質体
ｂの周囲から放出されるようになつている。また、蓋３
を貫通してＢＦ３ガス供給管７と排気管８とが取付けら
れている。排気管８は、Ａｒガス、少量のＢＦ′３ガス
、少量の叩および少量の，ＡｌＦ３等を排出するための
ものである。このような装置を使用し、処理槽２におけ
る溶湯１よりも上方の雰囲気に供給管７を通してＢＦ，
ガスを供給しつつ、または供給せずに、第１表に示す４
種のアルミニウムの溶湯１に、同じく第１表に示す条件
で水素ガス除去処理を施した。なお、処理槽２における
溶湯１の表面よりも上方の雰囲気中の水分量は２０ｍ９
／ｅであつた。その後、各溶湯２００ｇを赤熱した鉄製
容器に採取し、２ｔ０ｒｒの真空減圧下で凝固完了まで
に発生した気泡数を計測した。このようにして、水素ガ
ス除去処理時間と気泡発生数との関係を調べた。発生気
泡数が少ないほど水素ガス除去率は大きくなつている。
実施例１〜４および比較例１〜４の結果を第２図にまと
めて示す。実施例５〜９および比較例５ この実施例および比較例は第３図に示す装置を用いて行
なつたものである。
第３図において、処理ガス供給管１１はモータ１２によ
つて回転させられるようになつている。また、処理ガス
供給管１１の下端には中央部に処理ガス通過孔（図示略
）が形成されかつ周面に複数の縦溝１３ａが形成された
円板状の気泡状処理ガス放出部材１３が取付けられてい
る。そのほかの構成は第１図に示す装置と実質的に同一
であり、同一物および同一部分には同一の符号を付す。
そして、処理ガス供給管１１を流れてきた処理ガスは、
処理ガス通過孔の下端開口から放出部材１３の底面に供
給される。すると、放出部材１３の回転により生じる遠
心力および縦溝１３ａの作用によつて、小さな処理ガス
の気泡が槽２全体にいきわたるように放出される。この
ような装置を使用し、溶湯１の表面にアルカリ金属のハ
ロゲン化物を散布した後、または散布せずに、処理槽２
における溶湯１の表面よりも上方の雰囲気中に供給管７
からＢＦ３ガスを供給しつつ、または供給せずに第２表
に示す条件で純度９９．９９Ｗｔ％のアルミニウム溶湯
５００ｋ９に水素ガス除去処理を施した。
つて回転させられるようになつている。また、処理ガス
供給管１１の下端には中央部に処理ガス通過孔（図示略
）が形成されかつ周面に複数の縦溝１３ａが形成された
円板状の気泡状処理ガス放出部材１３が取付けられてい
る。そのほかの構成は第１図に示す装置と実質的に同一
であり、同一物および同一部分には同一の符号を付す。
そして、処理ガス供給管１１を流れてきた処理ガスは、
処理ガス通過孔の下端開口から放出部材１３の底面に供
給される。すると、放出部材１３の回転により生じる遠
心力および縦溝１３ａの作用によつて、小さな処理ガス
の気泡が槽２全体にいきわたるように放出される。この
ような装置を使用し、溶湯１の表面にアルカリ金属のハ
ロゲン化物を散布した後、または散布せずに、処理槽２
における溶湯１の表面よりも上方の雰囲気中に供給管７
からＢＦ３ガスを供給しつつ、または供給せずに第２表
に示す条件で純度９９．９９Ｗｔ％のアルミニウム溶湯
５００ｋ９に水素ガス除去処理を施した。
なお、処理槽２における溶湯１の表面よりも上方の雰囲
気中の水分量は２５ｍ９／′であつた、その後、実施例
１〜４および比較例１〜４と同様にして、水素ガス除去
処理時間と気泡発生数との関係を調べた。実施例５〜９
および比較例５の結果を第４図にまとめて示す。
気中の水分量は２５ｍ９／′であつた、その後、実施例
１〜４および比較例１〜４と同様にして、水素ガス除去
処理時間と気泡発生数との関係を調べた。実施例５〜９
および比較例５の結果を第４図にまとめて示す。
第２図および第４図から明らかなように、処理槽２にお
ける溶湯１よりも上方の雰囲気にＢＦ３ガスを含ませて
水素ガスの除去処理を行なつた場合には、ＢＦ３ガスを
含ませないで水素ガスの除去処理を行なつた場合に比べ
て除去効率は飛躍的に向上している。
ける溶湯１よりも上方の雰囲気にＢＦ３ガスを含ませて
水素ガスの除去処理を行なつた場合には、ＢＦ３ガスを
含ませないで水素ガスの除去処理を行なつた場合に比べ
て除去効率は飛躍的に向上している。
第１図はこの発明の方法の実施に用いる第１の装置の垂
直断面図、第２図は第１の装置を用いて水素ガス除去処
理を行なつた場合の処理時間と気泡発生数との関係を示
すグラフ、第３図はこの発明の方法の実施に用いる第２
の装置の垂直断面図、第４図は第２の装置を用いて水素
ガス除去処理を行なつた場合の処理時間と気泡発生数と
の関係を示すグラフである。 １・・・・・・アルミニウム溶湯、２・・・・・・処理
槽。
直断面図、第２図は第１の装置を用いて水素ガス除去処
理を行なつた場合の処理時間と気泡発生数との関係を示
すグラフ、第３図はこの発明の方法の実施に用いる第２
の装置の垂直断面図、第４図は第２の装置を用いて水素
ガス除去処理を行なつた場合の処理時間と気泡発生数と
の関係を示すグラフである。 １・・・・・・アルミニウム溶湯、２・・・・・・処理
槽。
Claims (1)
- １ 処理槽内に入れられたアルミニウム溶湯中に処理ガ
スを気泡状態で吹込んで、アルミニウム溶湯中から水素
ガスおよび非金属介在物を除去するアルミニウム溶湯の
処理方法において、上記処理槽におけるアルミニウム溶
湯の表面よりも上方の雰囲気にＢＦ＿３ガスを含ませて
上記処理を行なうことを特徴とするアルミニウム溶湯の
処理方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19784783A JPS6053092B2 (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | アルミニウム溶湯の処理方法 |
| DE8484112667T DE3480855D1 (de) | 1983-10-21 | 1984-10-19 | Verfahren zur entfernung von wasserstoffgas und nichtmetallischen verunreinigungen aus aluminiumschmelzen. |
| US06/663,056 US4556419A (en) | 1983-10-21 | 1984-10-19 | Process for treating molten aluminum to remove hydrogen gas and non-metallic inclusions therefrom |
| EP84112667A EP0142727B1 (en) | 1983-10-21 | 1984-10-19 | Process for treating molten aluminum to remove hydrogen gas and non-metallic inclusions therefrom |
| AU34545/84A AU549799B2 (en) | 1983-10-21 | 1984-10-22 | Removal of hydrogen and non-metallic inclusions from aluminium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19784783A JPS6053092B2 (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | アルミニウム溶湯の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6089527A JPS6089527A (ja) | 1985-05-20 |
| JPS6053092B2 true JPS6053092B2 (ja) | 1985-11-22 |
Family
ID=16381323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19784783A Expired JPS6053092B2 (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | アルミニウム溶湯の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6053092B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0665729B2 (ja) * | 1986-04-11 | 1994-08-24 | 昭和アルミニウム株式会社 | 溶融金属処理装置 |
-
1983
- 1983-10-21 JP JP19784783A patent/JPS6053092B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6089527A (ja) | 1985-05-20 |
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