JPS61117237A - 金属溶湯連続浄化方法 - 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】 本発明は金属溶湯連続浄化方法に係り、アルミニウム系
金属溶湯の如きを比較的簡易且つ低コストな設備と操法
に工り効率的に清浄化することのできる方法を傅工うと
するものである。

産業上の利用分野 ７にミニラム及びアルミニウム会合浴湯の工うな金属溶
湯に関する脱ガス浄化処理技術ウ従来の技術 アルミニウム又はアルミニウム曾金のような金属溶湯の
脱ガス浄化については該金属溶湯中に不活性ガスまｔは
不活性ガスと塩素との混会ガスを吹込んで気液接触反応
を行わしめることにより脱ガスすることが知られている
。このエラな方法においてその気液接触反応を有効に行
わせ、脱ガス効率を上げることが必要で、このためには
如何にガス気泡を微細化するかが枢要で、その具体例と
して近時発表されｔものには、実開昭５８−４６４７号
公報やＩＪｌ！を開明５８−１７８２３号公報がある。

即ちこｎらのもＶ）は回転体からガス気泡を金ＪＡ溶湯
中に放出し、脱ガスを図るものである。

発明が解決しＬうとする問題点 単に添７ＪＩＩｉｆス気泡を微細化するものにおいては
ポーラスプラグなどの微細な組織中ｔ−ガス通過させる
だけでなしに、更に溶湯中に微細状態でガスを噴出させ
ることが必要であるから噴出のｔめの高圧化エネルギー
が大である１、又このようにして高圧条件で分散微細化
され溶湯中に噴出さｔｈｅガスは噴出時においては微細
であるとしても溶湯中において溶湯静圧とバランスしな
がら急激に膨大化し、この膨大化の通椙に：しいて隣接
ガス泡と合体して巨大ガス泡となる傾向が大であり、何
れにしてもｆ＃湯中ガス泡は噴出時のままで微細状態を
維持することができず、巨大化しｔガス泡と金属４湯と
の間の接触となるので、特別に微測化の定めのエネルギ
ーを消費しながら実際の気液接触効率は常圧化の開用が
ス量全単位として考察しｔ４！１合に好ましいものとな
し得ない。

ａ記した回転体を利用し比方法の場合には見掛は上にお
いてはこのような微細化の定めの高圧化を必要としない
かのように考えらｎても実際において微細化を充分に傅
る之めのエネルギーは遠心力に置換さｎただけのことで
ｂシ、遠心力が充分に得られない条件下では微細化も不
充分である。然して、高エネルギーにエフ酸根微細化が
充分に得らルても溶湯中において急激に膨大化し、ｌｌ
ｌ！ｌｌ抱接互が合体してガス泡の膨大化が不可避であ
ることは上述し友ところと同様であり、設備費おＬび操
業費の高額化を避は得ない。

「発明の構成」 問題点を解決する定めの手段 本発明は上記しｔ工うな従来のものにおける　　、間趙
点ｔ−解消する工うに３１１１案さ１ｒＬｔものであっ
て、流入口から出口に向けて金属溶湯を流す工うにし友
槽内に該金１４溶湯を槽底側と溶湯面側とに交互に流通
させる流路を形成する複数枚の仕切板を配設すると共に
ポーラスプラグを介して不活性がス又は不活性ガスに塩
素ガスを添加しｔ混合がスを上記金属溶湯に吹き込み気
液接触させて脱ガスおＬび非金属介在物を除去して浄化
せしめるに当り、前記ポーラスゲラダを少なくとも上記
漕底聞流路に臨ませて設定すると共に該槽底側流路部分
における金属溶湯の流速ｔ−０，０５ｍ　／　ｓｅｅ以
上とすることを特徴とする金属浴湯連続浄化方法である
。

作用 槽底側流路に臨ませてポーラスプラグを設定することに
工り該槽底１１Ｑ流路を適当に狭搾することができ、流
入口から出口に向けて流れる溶湯の流速金高め得る。斯
うして高い流速で槽底側流路を通過する溶湯の流れはそ
の流速に工って不活性ガス又は混会ガス金適当に分散微
細化して溶湯流中に添加することができ、殊更に高い噴
出圧又は分散添加エネルギー全必要としないで好筐しい
添加状、媚が形成さｎ１又斯つして分散添加された不活
性ガス等は特別に高圧圧縮条件で添加されｔものでない
ことから＃湯中で膨大化することがなく、シかも本質的
には溶湯の流れに従って流動するものであるから４Ｉ１
．細化ガス泡が合体して巨大化することも少なく、それ
らの結果として気液接触を充分に得しめる。

従って供給される不活性ガスなどの量が同じであっても
効率の高い脱ガスおよび非金属介在物の除去にＬる清浄
化を図ることになる。

実施例 上記しｆｌ：、Ｌうな本発明について更に説明すると、
上述し７を工うな従来の脱ガス浄化技術はガス気泡ｔ−
溶湯中において移動させることにより微細化しメタル中
に拡散させて吸収ないしは反応させ工うとするものであ
るから、そのガス気泡に運動力を与える之めのエネルギ
ーが大で、又酸根微細化してもそれが合体する傾向を有
し上記した工うな不利を有するものと言える。そこで本
発明においてはガス気泡に対して積極的に運動力を与え
ることなく、アルミニウム系金属溶湯の流速を上昇し、
ガス気泡が乱れ定動き金するこの溶湯の流れに自然に持
ち去らｎるときの吸収ないしは反応全主体として脱ガス
浄化を図ろうとするものである。

即ち本発明ｔ−実施する九めの設備の１例は第１図に示
す通りであって、ａｌｏの一側には金属溶湯流入口１１
が形成さル、又その他側には１出口１２が設けらｎてい
るが、この工うな槽１０内には、複数枚、替に３枚以上
の仕切板１が交互に上部および下部に流路を残し次状態
で対設され、その下部槽底部分に形成され之流路４部分
お工びその周辺槽底にポーラスプラグ２を設け、該ポー
ラスプラグ２には不活性ガス供給＃５からのガス供給ｆ
３が開口されている。

なお出口１２部分の溶−面部分に邪魔板６を取付け、流
出する溶湯はその下を潜って流ｎ１脱ガス処理で発生し
たスラグは該部分の溶湯面に浮上し、邪魔板６に１って
流出が阻止され、適宜に該部分で除去さｎる工うに成っ
ている。

前記し之ポーラスプラグについてはセラばツクスの如き
にＬるマイクロポア耐大物であって、高耐スポール性、
耐侵食性ｔ−有し数十μｍ程度の気孔が２０００〜５０
００個／ｃｄも形成されていることは公知の通９で、不
活性ガスはそのような気孔から溶湯中に供給さｎること
となるが、このようなポーラスプラグ２の設定に１つて
該部分の仕切板１の下端１ａと該ポーラスプラグ２との
間に形成される流路辱の間隙は２〜４ｃｍ程度の著しく
狭いものとなシ、従って該流路４を通過する溶湯の流速
は充分に高いものとなり、この工うにして本発明におい
ては０．０５　ｍｌｓｅｃ以上の高い流速をこのポーラ
スプラグ２部分において殊更に特別な加速手段を用いな
いで、溶湯ヘッド差、注入量の関係において容易に得し
めることができる。

斯うしてポーラスプラグ２部分において高速な溶湯流が
得られるならばポーラスプラグ２から殊更に高圧条件で
ガスを噴出せしめなくても高速な溶湯の流れによってボ
ー２スプ２グ２面から不活性ガスを自動的に誘出し、微
細化状態で溶湯の流れの中に供給することが可能となる
。

又このようにして殊更に高圧条件下で噴出することなし
に溶湯中に添加され７ｔガス泡は溶湯中において膨大化
する傾向が少なく、ポーラスプラグ２から離脱しｔ際の
体積とあまり変化のない状態で＃湯と共に流動すること
となるから隣接し九ガス泡相互が合体して巨大化する傾
向も少ないこととなり、これらの結果として微細化又は
それに準じ次状態での効率的な気液接触が図られる。上
記しｔポーラスプラグ部分での流速が０．０５　ｍ　／
　ｓｅｃ以下ではこのような関係が適切に得られない。

一方、流速が余り大きくなるとアルミニウム溶湯の槽内
平均滞留時間全３分以上に保持する九めには槽が大きく
なり、不経済となるので好ましくない。

前記しｔ工うな不活性ガスとしてはアルコ９ンガスなど
が用いられ、又これに塩素ガスを添加混合し几混合ガス
として利用し得る。金属溶湯の槽１０内における平均滞
留時間は３分以上とすることが好ましく、この之め前記
し九工うに槽底部にポーラスプラグ２との間で流路４ｔ
−形成し九仕切板１は少なくとも２力所以上に形成する
つ供給されるガス量としては処理される溶湯Ｔ当り０．
５ＮＦＦ！”以上で、好ましくは０．５〜０．８　Ｎｍ
”であ夛、このようなガスは予め２００〜３００℃に予
熱して吐出させることが望ましい。従ってポーラスプラ
グ２に対するガスの供給は場合に１りては槽１０の上部
から仕切板１にそって設けられ几導入管によることがで
きる。

本発明によるものの具体的な操業例ならびにその比較例
について説明すると以下の如くである。

アルミニウム溶湯４００に９ｔ−収容して処理し得る工
うにされ之処理槽１０に７２０℃程度の該アルミニウム
浴湯を供給し、仕切板１の下端とポーラスプラグ２との
間におけるメタル流速を０．１１　ｍｌ　ｓｅｃとして
通過させると共に０．５％の塩素ガスを含有し之アルゴ
ンガス（混４！ｒガス）　ｔ　４　Ｎｍ”　／　Ｈ５圧
力１．５に９／ｉの割付で供給接触せしめ、３．６分の
メタル滞留時間を採らしめて脱がス処理しｔ０メタル中
におけるガス含有駿は槽１０の人口１１お工び出口１２
の双方でランズレ−法により測定し九が、このような測
定結果を８回に亘る実施結果のそれぞｎについて示すと
次の第１茨の如くであって、平均脱ガス率は約３０％の
ものでめつｔ３ なお用いｔポーラスプラグはイソライト工業社製セラミ
ックスプラグＭＰＲである。

これに対し同じ容量の槽１０において仕切板の中間に設
定されｔポーラスプラグから同じく圧力１．５　ｋｌｉ
ｌ／ｉで４　Ｎｍ”／　ｈｒ　ｃｙ）混ｅカスｔ−吹！
込み、同量のアルミニウム浴湯を通入させて処理し九結
果を要約して示すと次の第２表の即くである。

第　２　表 即ち同じ量の檜において同量のアルミニウム溶湯を送入
し、同じ量の混合ガスを吹き込んだ処理条件において本
発明によるものは２倍近い脱ガス率を得しめることが確
認され友。

「発明の効果」 以上説明したような本発明によるときは単にポーラスプ
ラグの設定位置を変える程度の簡易な措置により、又単
にこのポーラスプラグからガス吹き込みをなすだけで気
液接触反応を有効に図９、その吹き込み圧も低いもので
よ＜、シかも脱ガス効率を的確に同上し侍るものであっ
て、工業的にその効果の大きい発明である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を示すものであって、本発明方
法を実施する設備の概要全示し九断面的説明図である。 然してこの図面において、１は仕切板、１８はその下端
、２はポーラスプラグ、３はガス供給管、辱は流路、５
はガス供給源、６は邪魔板、１０は槽、１１ｒｉ溶湯流
入口、１２はその出口を示すものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　流入口から出口に向けて金属溶湯を流すようにした
   槽内に該金属溶湯を槽底側と溶湯面側とに交互に流通さ
   せる流路を形成する複数枚の仕切板を配設すると共にポ
   ーラスプラグを介して不活性ガス又は不活性ガスに塩素
   ガスを添加した混合ガスを上記金属溶湯に吹き込み気液
   接触させて脱ガス浄化せしめるに当り、前記ポーラスプ
   ラグを上記槽底側流路に臨ませて設定すると共に該槽底
   側流路部分における金属溶湯の流速を０．０５ｍ／ｓｅ
   ｃ以上とすることを特徴とする金属溶湯連続浄化方法。 ２　金属溶湯としてアルミニウム溶湯を通入せしめ、該
   アルミニウム溶湯の槽内平均滞留時間を３分以上とし、
   複数の槽底側流路においてポーラスプラグから不活性ガ
   ス又は混合ガスを吹き込む特許請求の範囲第１項に記載
   の金属溶湯浄化方法。