JPS6059027A - 溶融金属から異物質を除去する方法 - 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、異物質、特に非金属異物質の除去のための溶
融状態の金属、殊にアルミニウム及び王としてアルミニ
ウムを含む合金（以下ｒＡｌと称することかある）の処
理方法に関する。この方法は、移送トラフ中を流れてい
る溶融Ａｌのインライン処理による異物質の除去に特に
適している。

最も好ましい態様において、その方法は、炉から鋳造工
程への移送トラフ内を流れるＡｌを処理して鋳造（例え
ば、さらに加工するためのインゴットの鋳造）の直前に
異物質を除去するように意図される。本発明はそのよう
な処理中の発煙が少ないことか８姿な場合に特に有用で
ある。

英国特許第９３５１９１号明細書ＶＣは、溶融Ａｌｌか
ら懸濁金属酸化物を除去するに際して、溶融／ｌｌ金属
の流れを、懸濁金属酸化物を儒らし、合体させそして保
留することかできる溶融状態の塩（フラツクス）混合物
中へ注ぎ込み、そして金属流と１容（独フラツタスとの
間の緊密な接触させることからなる？Ｗ　７％Ｄ酸化物
除去方法か記載されている。ＡＩのかかる処理のためＶ
Ｃ適当な溶融塩混合物は、周知であり、例えばＮ　ａ、
　Ｃ１１とＫＣｌ　との５０：５０混合物中Ｋ　５〜２
０　ｍ　１％のＮａＦまたは氷晶石を含めたものがある
。その方法は溶融Ａｌから懸濁酸化アルミニウムのよう
な非金属の異物質を除去するのに効果的であった。しか
し溶融塩から処理済の溶融金属を完全に分離することが
できず、処理装置から田る金属は微細な塩粒子を懸濁し
て含んでいることが判明した。これらの微細塩粒子は、
最初に存在した異物質よりも、鋳造操作及び鋳造金属の
品質に対して一層有害であった。粘稠な塩粒子が鋳造機
のノズルに詰まって、金属の流れを妨害し、鋳造中にイ
ンゴットができなくなってし１つだ。微細塩異物質が鋳
造釜属中に存在すると、加工性、機械的性質及び（１食
性を害することになった。その結果として上記の処１５
！方法は、もはや商業的に使用されていない。

英国特許第Ｌ２６６，５００号明細書には、溶融金属か
ら非金属異物質を除去するための２段階方法が記載され
ている。その第１段（偕で（は、多数のフラツクス内張
りチャノネル（好壕しくは溶融塩混合物で被覆された粗
い耐火物顆粒の層または床を備えたもの）Ｋ浴融金属を
流がす。この英国特許明細摺、には、この段階は非金属
異物質の除去に有効であるけれども、金属間化合物粒子
の除去Ｖこ余シ有効でないと記載されている。従って第
２段階では、金属音、被捷無旧制大物顆粒の床に流がす
ことにより、金属間化合物粒子を隙間に沈積させる。そ
のような顆粒はアルミナであるのが好丑しいが、その他
の多数の１１１１人物も示されており、それらのすべて
は溶融ＡＩで儒れないものである。

この被覆無し顆粒床は、最初は溶融塩粒子全捕捉し保持
するのに有効であるが、使用中には種々の欠点が生じる
。このフィルター（床）は粘稠塩粒子が蓄積するにつれ
て目詰丑りを起こし易く、また一方では塩粒子の保持効
力を低減させるチャンネリングも起こし易い。さらには
、金属間化合物粒子は、そのフィルター（床）によって
確実に捕捉保持されず、後続の溶融金属の供給波動によ
ってその床から洗い出されてＬ貰い易い。

若干の業者ば、単に面１火物顆粒床に溶融Ａｌ全通すだ
けである。このような顆粒は金属で濡れない異物質のｐ
過除去に有効であるが、若干の非常に重大な欠点がある
。溶融Ａｌで濡れない耐火物顆粒が使用されるので、溶
融金属の適切な流動を達成するには、隙間を可成９大き
くシ、及び／または加圧を可成シ高くしなければならな
い。金属で濡れる異物質は床の隙間に捕捉されうるが、
そのＦ材に対して親和性をもたず、従って、後続の供給
溶融金属の波動によって洗い出され易い。

セラミック発泡体よシなる戸材が市販されている。これ
らの戸材も、溶融Ａｌによって濡れないので上記の如き
欠点を示す。

我々の欧州特許第６８７８２　Ａ２号明細書には、Ａｌ
用電解還元槽であって、その槽の床上の溶融金属溜中に
金属で濡れるフィルターを配置して含むものが記載され
ている。このフィルターは金属同志の間に存在する表面
張力を用いて、電解液の懸濁状滴粒の通過を防ぐ。この
目的のｆｃめには、フィルターの開口は、電解液の滴粒
よりも小さくされる。もしフィルターの前後の圧力差が
ある最大値（この値はフィルター開口の大きさに逆比例
して変る）よシも低く維持されるならば、電解液滴粒は
フィルターの上流側に保留され、フィルターには全く入
シ込まない。上記欧州特許明細書は、金属で個れる異物
質（そのようなものは電解還元槽内の溶融金属中には存
在しないのである）の除去には関連していない。

本発明は、溶融金属から異物質を除去する方法であって
： ＜ｔｘ）　溶融金属で携れない異物質を保留する媒体に
溶融金属を接触させる工程からなり、 （ｂ）　溶融金属で濡れる物質からなるフィルターを介
して溶融金属を通す工程をも特徴とし、工程（α〕およ
び＜ｂ）をいずれかの順序で実施する、上記異物質除去
方法を提供する。

本発明方法は原則と［７て金属類一般に応用しつるが、
アルミニウム（Ａ４）及びその合金の処理に特に有用で
ある。液状Ａｌ中に通常見られる主要な非金属異物質と
しては、Ａ乙Ｃ３、ＴｉＢ２、（Ｔｉ−Ｖ）Ｂ、ＭｇＯ
及びＡｌ２Ｏ５等がある。金属組織学的分析によれば、
これらの化合物は集塊体またはクラスターを形成する強
い性向をもつことが示される。これらのクラスターは単
一種（例えばＴｉＢ２）から構成されることもあれば混
合タイプ（例えばＡｌ１４ｃｓ−ＴｉＢ２）であること
もある。

異物質のうちのあるもの、例えばＴ　Ｚ　Ｂ　２及び（
７’ｊ−Ｖ）Ｂは、ＡｌＶこよって容易に濡れる。その
他のもの、例えばＡ　Ｉ２０３及びＡ１４Ｃ４は容易Ｖ
こ濡れない。溶融金属（ＡＡ）で濡れた異物質は集塊化
する強い性向をもつことが認められる。硼化物類は結晶
微細化剤と［−で２ミタロンまでの粒子の形で添の口さ
れることがあり、３０ミタロンまでの寸法のクシスター
を形成することがある。酸化物の異物質は、、１００ミ
タロ／までの範囲の粒子寸法を有することがある。大き
な寸法の、非濡れ性酸化物粒子については、小さな儒れ
た硼化物粒子で被覆されるに至り、Ａｌで容易ＶＣ’ｔ
＋れる混合タラスターを形成する傾向があるようである
。

本発明の根源は、金属で儒れる材料のフィルターを使用
することである。この種のフィルターは、前述の欧州特
許第６８７８２　Ａ２号明細書に記載されている。しか
し本発明の方法での使用のためには、金属で濡れるフィ
ルターは、下記に述べるように、公知のフィルターと異
なる機能を果し、また公知のフィルターと構造的に異な
ることが必要とされることがある。

工程（ｃＬ）において使用される、金属で濡れない異物
質を保持する媒体の種類は、要件でない。そのような媒
体の一例は、前述の英国特許第９３５．１９１号明細書
に記載される如き溶融フラックス、あるいは前述の英国
特許第１，２６６，５００号明細書に記載される如き溶
融フラックスで被覆した耐火顆粒からなる床である。別
の媒体の一例は、現在商業的に用いられているような、
金属で濡れない物質の固型フィルターまたは床である。

もし、濾過の最後の段階が液体Ｆ材ではなく固体戸材を
使用する場合には、下記の二つの具体例で例示されるよ
うに多様な組合せが可能である。

例（１〕：　工程（α）において、異物質ヲ儒らし、か
つ保留することができる溶融塩混合物と、溶融金属を接
触させ、そして工程（α〕の後に行われる工程（ｂ）に
おいて、溶融塩滴粒の通過を防ぐような寸法の開口をも
つ、金属で濡れるフィルターを介してその溶融金属を通
過させる。

例（＋＋〕：　工程（Ｃｔ）において、金属で濡れない
固体物質のフィルターを介して溶融金属を通過させる。

本発明の上記二つの具体例をそれぞれ順に説明する。

具体例（１）において、工程（α〕で、金属で諮れない
異物質を効率的に濡らし保留するが、金属で諮れる異物
を余シ効率的に保留しない溶融塩混合物と、溶融金属を
接触させる。工程＜ｂ）に入る釜属流は溶融塩滴粒及び
（幾分かの）金属で濡れる異物質を含む。工程（ｂ）の
、金属で濡れるフィルターの開口は、溶融塩滴粒よシも
小さく、従ってそれらの滴粒は表面張力によってフィル
ターに入ること及びフィルターを通過できない。フィル
ターＶＣ人’）込む、金属で濡ｎる異物質は、フィルタ
ー材料に対して親和性をもつのでその材料上に保留され
、引き読く溶融金属の流動によってそれらの保留された
異物質が追い出されるおそれはない。

工程（α〕において、異物質を濡らしかつ保留すること
ができる溶融塩混合物と溶融金属を接触させる。この接
触は、異物質を一つの相から他の相へ移動させるように
充分に緊密になければならず、好１しくは撹乱状態で行
なわれよう。接触は英国特許第９３５１９１号明細書に
記載の方法、すなわち、溶融金属流を細分割するための
散布装置を含む溶融塩浴中へ溶融金属流を注ぎ込むこと
によシ、実施できる。あるいは、接触は、英国特許第１
２６６５００号明細書に記載された諸法のうちの一つ、
例えば溶融塩層内またはその上に配置された穿孔耐火物
スクリーンを通して溶融金属を通過させることによシ、
またけ溶融塩でライニングされた多数のチャンネル（例
えば溶融塩で被すされた耐火物顆粒の層によって形成さ
れた多数チャンネル）Ｋ溶融金属を通過させることＫよ
シ、実施しうる。あるいは、溶融塩層に、金属の流動を
妨げずに金属／塩の接触を助長するような形状の耐火物
成形体を満たしてもよい。金属／フラックスの接触は、
回転式インペラーのような機緘的撹拌装置、不活性散布
用ガスの導入を行うガス式分散装置、もしくは電磁式撹
拌またはこれらの任意の組合せを用いることによっても
達成できる。溶融塩の種類は要件ではなく、慣用のもの
であってよい。適当な溶融塩混合物は、ＫＣｌ及びＮａ
Ｃｌの一方または両方と共に、ＮａＦ、すトリウム・ア
ルミニウム弗化物、カリウム・アルミニウム弗化物、Ｂ
ａＣＩＪｚ、ＭｇｃＴｏ及びＣａ　Ｆ　２の一つまたは
それ以上を含む。

工程（ｂ）において使用されるフィルターの表面は、溶
融金属による攻撃及び溶融塩による攻撃の両方に耐えら
れなければならず、また溶融塩よシも溶融金属によって
濡らされるものでなければならない。ＡＩについては、
そのフィルターを構成しうるいくつかの下記のような材
料がある。

（α〕　二硫化チタン、二硫化ジルコニウム及び二硫化
ニオブのような硼化物類、ならびに一般に耐火性硬質金
属として知られているその他の類似物質。

（ｂ）　例えば我々の１９８２年１２月３０日付英国特
許出願第８２３６９３１号明細書ＶＣ記載される如き、
アルミニウム及び二硼化チタンの複合耐火物。

フィルターはその全体をそのような材料で構成されてよ
く、あるいはそのような材料の被覆を、セラミック基体
（例えば融合アルミナ）または強度材金属基体へ付着し
てもよい。

フィルターは、多様な形態（例えば開口板、ハニカム格
子、平行棒群、セラミック布、セラミックフェルト、適
切寸法粒子の充填床）、ヲ採シうる。しかし、強固な構
造物、例えば平行棒群、開口板、ハニカム格子または殊
に充填床が、好ましい。

このフィルターは、金属で濡れる異物質を捕捉し保留す
るようρ設計される。従ってこのフィルターは欧州特許
第６８７８２　４２号の明細書に記載のものと全く異な
る機態である。金属で儒れた異物質は、フィルター媒体
（Ｐ材）に対して正の親和力を有するので、フィルター
の開口が、濾過されるべき異物質よシも小さくなければ
ならないということは、必要ではない。フィルターは、
Ｍ景平均直径０．５〜６１ｍ１殊に１〜３ｍｍの顆粒物
の床からなるのが好１（７い。

金属で濡れるフィルター中の開口（隙間）は、溶融金属
中に取込ｌれた溶融塩の滴粒の通過を防ぐような寸法と
される。＠融塩滴粒の寸法は、工８（ｃＬ）で使用され
る条件にある程度依存する。工程（α〕を去る金属は静
的条件下で去るのが好且（２く、あるいは工程（ａ）を
去る溶融金属中に同伴される溶融塩滴粒に対して一層大
きな滴ｉ／ｉ：壕で合体するような時間を与えるのが好
丑しい。工程（ｂ）のために１ｎｍまたはそれ以下の小
さな直径の開口ともつフィルターを用いるのが必要であ
ることがある。しかし、好１しくは、そのフィルターは
２〜４朋の直径の開口、あるいは鎧辺寸法約２〜３ｍｍ
の実質上矩形スリットをの開口を有する。

溶融塩滴粒は下記の三条性が適合するならば、金属で濡
れるフィルターを通過しない。フィルターは溶融金属で
満たされ続けなければならず、この目的のためには、フ
ィルターの出口側で上域の背圧全維持することが必要で
ある。これは、例えば、鋳造設備へ向かう通路中に溢流
堰を設けることによシフイルターの下流側に溶融金属柱
（カラム）を存在させることによシ遅成できる。前述の
ように、フィルターの開口（透孔）ｔま溶融塩滴粒の直
径よりも犬きくてはならない。フィルターの前後での静
圧差は、そのフ・ｒルターの機能の基礎である表面張力
効果を打消す程に太きくてはならない。フィルターの上
流側に保持されうる圧力差の値（金属頭または金属・塩
頭）は、フィルターの開口（透孔）の直径と実質的に逆
比例する。欧州特許第６８７８２　Ａ２号明ｍ４に記載
されるようにその値は、下記の式から計算できる。

Ａ＋−（１／、ｉ＋Ｇ）Ｃ２ｙ／γ＋（Ｒ２Ｒ＋　）　
Ｇｈ２）（ここにｈｌは、金属溢流堰より上位の溶融金
属柱の高さ、 Ｒ２は、金属溢流堰より下の溶融金属柱の高さ、１７□
は、溶融塩の密度、 Ｒ２は、溶融金属の密度、 ｇは、金属／塩界面における界面張力、ｒは、フィルタ
ー開口の半径、 Ｇは重力定数である。） ｉｏａｍのフィルター開口（透孔）についての、支持し
うる金属（または塩）柱の値は２０關であ’）、５ｍ１
ｌＬのフィルター開口についての支持しつる金属（また
は塩）柱の値は３０ｍｍｋ越える。さらに小さい開口を
有するフィルターについての、支持しうる金属（または
塩）柱の値は、それに対応して大きくなる。

フィルターの面積は、溶融塩滴粒を強制的に通過さるよ
うな圧力差を用いることなく、所要の溶融金属流動を可
能とするに足る面積である必鮫がある。−例として、Ｔ
ｉＢ２の１朋の直径の粒子（７）５ｃｍの厚さの床から
なる１平方ｍのフィルターは、床の前後における５Ｃ７
ｎの圧力順降下（Ｃおいて１０Ｍ／分の金属流量（毎分
約２４０．空の溶融アルミニウムに相補する）を許容す
る。別の一例として、フィルターの開口（透孔）が２ｍ
ｍの直径であるならば、５００１ＣｇＺ分の流量（大規
模鋳造装置について典型的な流量）に対して７００個の
開口（透孔：直径２ｍｍ）が必要とされることが計算で
きる。＠開口の中心間の距離が例えば６　ｍｍであると
すれば、７００個の開口は１６ｃＩｒＬ２の平板に設け
ることができ、そしてその所要金属流量はａ、５ｃｍ（
金属柱）の圧力差で達成される。

所望ならば、そのような金属で濡れるフィルターの下流
側に配置した、金属で個れない慣用フィルターを介して
溶融金属流をさらに通過させてもよい。かかるフィルタ
ーは、上流の金属で儒れるフィルターを通過してし丑っ
た小さな溶融塩滴粒、または金属で誇れない異物質を捕
捉するように設計〉れる。好適な配置例は、金属で濡れ
る顆粒の光墳床（金属で濡れるフィルターをなす）を＼
金属で濡れない材料のハニカムまたは格子（金属で濡れ
ない）・〔ルターをなす）の上に支持した配置である。

本発明方法のこの具体例における工程（ＣＬ）及び＜ｂ
）は別異の容器中で実施しうるが、好ましくは同一容器
中で実施し、便宜には溶融金属流を溶融塩混合物と接触
させつつ下向きに、その同一容器の下方部分中の、金属
で儒れるフィルターの方へ流がすことによシ実施する。

容器は使用済の、金属で濡れる球状または顆粒状材の除
去全容易にするように着脱式の底を有するとよい。金属
で濡れない球状体からなる床を用いる場合、これも更新
のために装置の残部から除去できるようにするとよい。

金属で濡れるフィルターは、導入金属を排出金属から分
離しているバッフルの一部分子ｃ　’ｆｘすようにでき
る。好ましくは、金属で儒れるフィルターの上流側及び
下流側両表面が実質上、溶融金属のみと接触するような
配置とする。

本発明方法の具体例（１１〕においては、溶融金属は、
金属で濡れる材料のフィルターと、金属で渭ｎｆｚい材
料のフィルターと金、いずれかの順序で通過させられる
。

我々は理論に拘束されたくはないが、この具体例で使用
の、金属で濡れるフィルター媒体（すなわちＰ材）は金
属で濡れた異物質ＶＣ対してＲ却力を有し、隙間内での
表面相互作用によってそれらの異物質を強固に保留する
と考えられる。濡れた界面（Ｐ材−Ａ７）は、活性表面
を与え、その活性表面へ対して個々の異物質か集塊化し
そして生長しうる。かかる表面現象機構Ｖこよシ、クラ
スター化した異物質が後続の金属流の波動やその他の物
理的騒乱によってフィルターから偶発的に追放される機
会が少なくなる。同様に、ここで使用される、金属で７
需れないフィルター媒体（Ｐ材）は、金属で語れない異
物質に対して池和力を有し、その隙間内での表面相互作
用によってそれらの異物質を強固に保留するものと考え
られる。

フ・「ルターの材質及び構造については、具体例（１）
に関して前述した通シであってよい。

金属で諦れた異物質はそのｐ月に対して正の親和力を有
するので、そのフ・ｆルターの開口（透孔）が濾過され
るべきその異物質よりも小さくなければならないことは
必要でない。実際には、１〜３０ミタロン葦たけそれ塀
、下の粒子寸法までの、金属濡れ異物質を濾過除去する
のがしばしば望まれることがあるが、そのような小寸法
の開口（透孔）をもつフィルターを用いることは実用的
でないであろう。保留される金属名ｆ、ｊれ異物質の最
小寸法は、フィルターの開口及びフィルター内の通路の
旋回度（複雑度）に依存する。フ・［ルターを顆、粒体
の床から形成する場合には、それらの顆粒体の重量平均
直径は０．５〜６ｍｍｚ特に１〜３ｍｍであるべきであ
る。少なくとも５０朋、好１しくは１００〜１５０皿の
厚さく深さ）をもつ、そのような顆粒体のフ・ｆ−ルタ
ー床は、金属で藺れる、望ましくない異物質ｆＩ：濾過
除去するのに効果的であろう。あるいは、同一の厚さ及
び開口寸法を有する、金属で濡れるセラミックフェルト
寸りはセラミック布は同様な性質を有するが、顆粒体の
場合には床中の顆粒体の相対的移動によって起りうるチ
ャンネリングや目詰１りの問題は、これらセラミックフ
ェルトフィルターでは生じない利点かある。

金属で濡れないフィルターを作る材料は女性でナク、慣
用のものであってよい。溶融Ａｌｌ’ｃ濾過するのに適
当な材料としては、タロマイト、コランタム、ホルステ
ライト、マダイ、ンアスビネル、ペリタラーゼ、炭化ケ
イ素及びジルコン等があり、管状アルミナ（合成コラン
ダム）が好葦しい。このフィルターの構造も要件でない
。適当な構造としては、開口（透孔）付き平板、ノ・ニ
カム格子、平行棒、セラミック布、セラミンクフェルト
、及び規則もしくは不規則形状の顆粒体充填床、がある
。適当なものは、顆粒体の光填床であり、このものは均
質であってよいが、好丑しくけ相異なるいくつかの寸法
の粒子の複数の層の形に配列される。濾過効率は、存在
する最も小さい粒子によって測定され、これらは１．５
〜８　ｍｙｎ−、殊ＶＣ２−４ｒａｍの１借平均直径を
有するのが好丑しい。

複合フィルターは、相異なる吸付のフィルター材料のい
くつかの層を単に重ね合せたものであってよい。好まし
いフィルターは、次第に小さくなる！！！Ａ粒寸法の二
つまたはそれ以上の層を含む、金属で語れない利料の顆
粒体からなる一つの複合上流層と、そｇに続く、金属で
濡れる材料の粒子の一層と、を含む。所望ならば、金属
で濡れない材料の顆粒体からなる下流側支持層を設けて
よく、その支持層自体が′？に第に大きくなる寸法の顆
粒の二つまたはそれ以上の層を含む複合層であってよい
。かかる配列は、最も粗大なセ科が外側にあるので金属
で濡れる材料を含む微細な材料の層が衝撃及び損傷から
保護されるというオリ点を示す。しかしながら、その他
の多くの配列方式も可能である。例えば金属で儒れる粒
子の層は、それ自体がその粒子寸法の大きさによって二
つまたはそ、ｎ以上の層に区画されていてよい。あるい
は、金属で濡れる粒子の層を、それらの寸法別の層（金
属で濡れない顆粒の層）の間に挟み込むこともできる。

あるいは、金属で濡れる層を、金属で濡れない層の上流
側に配置し、そして粗大粒子の層全外側に配置してそれ
らの内側層（二つの層）を損傷から保護することもでき
、る。

各層の厚さ及び合計フィルター面積は、所望の交換寿命
及び性能特性を有するフィルターを与えるために、意図
する金属流量および圧力差と関連させて選択できる。

ＴｉＢ２及びその他の硼化物を金属で濡れるｐ材として
使用する場合、それらを酸素と接触しないようにするこ
とが重要であシ、さもないとそれらが金属濡れ性を失な
う。このような酸素遮断は、本発明方法を連続方式で実
施する場合には容易に行える。その他の場合には、フィ
ルターを使用しないときには液状または固体状の金属中
に漬けて置くこと、なたはフィルターの区域から大気酸
素を排除すること、が必要である。不活性雰囲気（アル
ゴンまたはＮ２）下に電熱式のフィルター操作装置を用
いることにより、大気酸素と接触させずに、金属濡れ性
フィルターを予熱することが可能である。

図面を参照して本発明全説明する。

第１図において、容器１は溶融塩浴２を含み、その中に
は固体散布装置３が配置されている。その溶融塩浴は浴
融金属層７の上に来っている。溶液はバッフル４によっ
て二つの部分に分割されており、その下方部分は金属で
儒れるフィルター５によって構成されている。そのフィ
ルターの下流側に当る容器の部分は、清澄金属排出層６
の高さ１で溶融金属８で満たされている。

運転時には、溶融金属流が容器の上流側に入り、散布板
３に衝突し、多数の流れに分割されて溶融塩混合物２と
緊密に接触する。この接触の間に、金属で濡れない異物
質は溶融塩によって医留（捕捉）され、そして溶融塩滴
粒が溶融金属中に同伴され、その溶融金属は静的状態で
７に集ｔす、溶融塩滴粒の合体が促進される。フィルタ
ー５を溶融金属が通過するときに、溶融塩滴粒は表面張
力によって停止させられ、そして金属で濡れる異物質は
フィルター内に保留される。溶融金属は、溶融塩混合物
２の液面と処理済の金属の液面との簡さの差によって、
７から８へ向けてフィルター内を駆動される。

第２図において、フィルター５は入口部内の溶融塩層２
の下に水平に配置されておシ、処理槽１の高さの低減を
可能としている。

第３図において、フィルター５は、出口部内［水平に配
置されており、一層深い溶融塩層２のイネ在を可能とし
、従って工程（ａ）における一層長い金属／塩接触時間
を可能としている。

第４図において、フィルター５は、容器１の底の上に配
置した二硫化チタン（なたはその他の耐火性金属硼化物
）球状体の床からなっておシ、そのフィルター床５の頂
部はバッフルの底よシも上に出ている。容器１の底端部
は、フランジ１３のボルトによって容器の残部から取外
せるようになっており、使用済のＴｉＢ２球状体の除去
が容易である。

第５図は第４図に類似のものであるが、アルミナム４）
ニカム１４　ｆｆ　ＴＺ　Ｂ　２球状体床の下流側のと
ころに配置して、金属で儒れないもう一つのフィルター
として作用させている点が異なる。

第６図は多少異なる装置を示している。容器１は、溶融
戴属層７、及びその上に乗った溶融塩層２（この中には
散布板３が備えられている）を含んでいる。溶融塩及び
溶融金属に耐える一本またはそれ以上の管９が溶融金属
層７から上方へ溶融塩層２ｆ：貫き、そして横切って容
器の側壁まで延在している。管９の開放下端部は、金属
で濡れるフィルター１０で閉じられている。あるいは、
管９をさらに多少下向へ延ばして、その下端部を、容器
の床面にある浅い溜の中に位置させることができ、その
浅い溜は、金属で儒れるフィルター材料で内張シするか
、そのような材料を満たされている。我々の欧州特許第
６８７８２　７２号明細書には、金属で濡れる材料のこ
のような構成およびその他の構成が詳しく記載されてい
る。

第７図はバッフル１６によって二つの部分に分割された
容器１５が示されている。バッフルよりも上流側の容器
の部分には金属導入トラフ１７が設けられ、下流側には
金属排出層１８が設けられている。金属導入トラフは分
配器１９で終っており、分配器１９は溶融金属を通過さ
せる多数の開口（透孔）を有している。溶融塩層２０に
はアルミナ成形体２１が満たされており、その層の下に
は微細二硫化チタン粒子の層２２、次いで租い二硼化チ
タ／成形体の層２３が配置されている。この層２３はバ
ッフル１６の下でで延び、その下流側で、別のアルミナ
成形体の床２４と接している。

容器の主要部分は溶融金属で満たさ扛ており、金属／塩
界面はアルミナ成形体２１と微細二硫化チタン成形体２
２との間の境界に実質的に沿って存在している。溶融塩
層の上面２５は分配器１９よシもわずか下に保持される
べきである。

運転の際ＶＣ１溶融金属は分配器１９中の開口（透孔）
を経て溶融塩層２０中へ入シ、そこで金属は低速度でア
ルミナ成形体を越えて流動するので、金属／塩の良好な
接触がなされ、また塩の滴粒形成の機会は全く寸たはほ
とんどない。次いで金属は微細二硫化チタン粒子の薄い
層２２内を流れる。この層２２はその床の圧力降下を著
しく増大せずに塩の保留を助長する。次いで金属は、粗
い二硫化チタン層２３、アルミナ床２４そして最後に堰
１８を越えて流れる。

第８図の例は第７図のものと類似しているがＪアルミナ
床２１が多孔板２６によって分配器１９工りも上に懸架
され、床拐料の更新のために容易に上方へ取り出せるよ
うＯてなっている点が異なる。

運転の際に、溶融基層２０全体はその床内に配置され、
そしてその上面は２５で示さね、また金属／塩界面は２
７で示されたように１１、多孔板２６はその床が、金属
で濡れるフィルター２２／２３に接するのを防ぐ。その
多孔板は灰色鋳鉄またはその他の適当な耐火物で作るこ
とができる。

その多孔板の横断面積は余シ重要ではないが、その横断
面積が大きくなればなる程、溶融塩浴の一層効果的な使
用ができる。その多孔板はバッフル１６と処理槽の外壁
１５との間の空間に一致するように成形できる。あるい
はそれは単に固体側壁をもつ円形（またはその他の形状
）断面のボウルであってもよい。

第９図において、サンドインチ状のフィルターは三つの
主要な層、すなわち、非儒れ性アルミナ上流層２８、濡
れ性二硼化チタン中流層２９及び非濡れ性アルミナ下流
支持層３０からなっている。

上流層２８それ自体は、次第に細かくなる顆粒体の三つ
の層、すなわち８〜１６朋の直径の顆粒の第１層３１：
４〜８龍の直径の顆粒の第２層３２：及び２〜（ｍｍの
直径の顆粒の第３層３３：からなっている。中流層２９
は、１〜２朋の直径の二硼化チタン粒子からなっている
。下流支持層３０は顆粒の二つの層、すなわち１．５〜
４ｍｍの直径の顆粒の第１層３４及び８〜１６羽の直径
の顆粒の第２層３５からなっている。

これらの各層の厚さは、単位面積当シの金属の所望流量
に関連して選択され、フィルターの前後で過度の圧力降
下を生じさせずに適切な性能及び寿命を与えるようにす
る。

あるいは、それらの層のうちの一つまたはそれ以上、場
合によっては全ての層を上記規定の直径の２焙葦での直
径の粒子または顆粒で構成することもできる。あるいは
、この場合（Ｃも、二硫化チタン粒子の追加の層を、ア
ルミナ顆粒の上流層２８の第１及び第２層３１．３２の
間、及び／または第２及び第３層３２．３２の間に挟む
こともできる。

【図面の簡単な説明】

第１〜８図は本文中で説明の本発明方法の具体例（１〕
を実施するだめの装置の種々の例の概略断面図であり、
第９図は具体例（１１）で使用のための複合フィルター
の縦断面図である。 ｌ：容器、　２：溶融塩層 ３：散布装置、　４：ハツフル ５：金属で濡れるフィルター ６　金属排出層　７．８．溶融金属 （外５名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）溶融金属から異物質を除去する方法であって：（
   α）溶融金属で濡れない異物質を保留する媒体に溶融金
   属を接触させる工程からなり、Ｃｂ）　溶融金属で濡れ
   る物質からなるフィルターを介して溶融金属を通す工程
   をも特徴とし、■程ｔα）および＜ｂ）’ｘいずれかの
   順序で実施する、上記異物質除去方法。 （２）　金属はアルミニウムまたはその合金である特許
   請求の範囲第１項に記載の方法。 （３）金属で濡れる材料は耐熱性硬質金属よりなる特許
   請求の範囲第２項に記載の方法。 （４）金属で濡れる材料は二硼化チタンである特許請求
   の範囲第３項に記載の方法。 （５）工程（ａ）において、異物質を儒らしかつ保留す
   ることができる溶融塩混合物に溶融金属を接触させ；そ
   して工程Ｃｒｔ）の後に実施される工程（ｂ）において
   、溶融塩の滴粒の通過を防ぐ開口寸法の、金属で儒れる
   フィルターを介して溶融金属を通す、特許請求の範囲第
   １〜４項のいずれかに記載の方法。 （６〕　工程Ｃｂ）において使用される、金属で濡れる
   フィルターは、その上流側及び下流側の両方で溶融金属
   と接触した状態で保持される特許請求の範囲第５項に記
   載の方法。 （７〕　工程（α）及び（ｂ）の完了後に、金属で濡れ
   ない材料からなるフィルターを介して溶融金属を通過さ
   せる特許請求の範囲第５または６項に記載の方法。 （８〕　工程（α）において、ある一定の値の寸湊以下
   の溶融塩の滴粒が溶融金属中に同伴されなしＪ：うな条
   件下で溶融金属を溶融塩混合物と接触させ、そして工程
   （ｂ）において、該一定寸法以下の半径の開口を有する
   、金属で濡れるフィルターを介してまたそのフィルター
   の下流側に配置された金属溢流堰を越えて、溶融金属を
   通過させ、その際のフィルター前後での最大静圧差が下
   記式 ％式％） （ここにり、は、金属溢流堰より上位の溶融金属柱の高
   さ、 ん、は、金属溢流堰より下の溶融金属柱の高さ、Ｒ，は
   、溶融塩の密度、 Ｒ２は、溶融金属の密度、 ｑは、金属／塩界面における界面張力、ｒは、フィルタ
   ー開口の半径、 Ｇは重力定数である） で表わされるものである、特許請求の範囲第５〜７項の
   いずれかに記載の方法。 （９）工程（ＣＬ）において溶融金属で儒れない材料の
   フイター全介して溶融金属を通過させる特許請求の範囲
   第１〜４項のいずれかに記載の方法。 （助工程＜ｂ）において使用のフィルターは、平均直径
   帆５〜６ｍｍの、金属で濡れない顆粒物の床からなる特
   許請求の範囲第１〜９項のいずれかに記載の方法。 （Ｕ）金属で鍋れる粒子の少なくとも一つの層の上に重
   ねた金属で濡れない顆粒物の少なくとも一つの層よりな
   る複合フィルターを介して溶融金属を通過させる特許請
   求の範囲第９項に記載の方法。 （功金属で濡れる粒子の一つの層の上に重ねた金属で濡
   れない顆粒物の上流側三層からなり、それらの層の顆粒
   物の重量平均直径範囲が 金属で濡れない上流側層　（１）８ｘ〜１６　Ｚ　Ｉフ
   ｍｚ金属で濡れない上流側層　（１θ４ｘ〜８ｘ闘、金
   属で濡れない上流側層　Ｇｔ：）　２　ｘ〜４ｘ朋、金
   属で濡れる粒子の層　１ｘ〜２ｘ龍、（ここに工は１〜
   ２） である複合フィルターを弁して、溶融金属を通過させる
   特許請求の範囲第９項に記載の方法。′（１３）複合フ
   ィルターが金属で儒２″Ｌない顆粒物の下１．ｇ 流側二層をも含み、それらの層の顆粒物の重量平均直径
   範囲が： 金属でｊ需れない下流側層（Ｉｌｌ、５　Ｚ　４　Ｚ　
   ７１Ｔｎ金属で濡れない下流側層（ｆｉ）　８　ｘ〜１
   ５　ｘ　７．１ｍである特許請求の範囲第１２項に記載
   の方法。