JPS62240724A - 溶融金属処理装置 - Google Patents
溶融金属処理装置Info
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- JPS62240724A JPS62240724A JP8447186A JP8447186A JPS62240724A JP S62240724 A JPS62240724 A JP S62240724A JP 8447186 A JP8447186 A JP 8447186A JP 8447186 A JP8447186 A JP 8447186A JP S62240724 A JPS62240724 A JP S62240724A
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Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、アルミニウムやマグネシウム等の溶融金属
の処理装置に関し、さらに詳しくいえば溶融金属中に処
理ガスを微細化された気泡状態で放出し、かつこの気泡
を溶融金属全体に分散させて溶融金属中から水素ガス等
の溶存有害ガスや非金属介在物を除去する処理に使用す
る装置に関する。
の処理装置に関し、さらに詳しくいえば溶融金属中に処
理ガスを微細化された気泡状態で放出し、かつこの気泡
を溶融金属全体に分散させて溶融金属中から水素ガス等
の溶存有害ガスや非金属介在物を除去する処理に使用す
る装置に関する。
この明細書において、「アルミニウム」および「マグネ
シウム」という語は、純アルミニウムおよび純マグネシ
ウムのほかにアルミニウム合金およびマグネシウム合金
も含む意味で用いられる。また、「不活性ガス」という
語は、周期表のアルゴンガス、ヘリウムガス、クリブト
ンガス、キセノンガスの他に処理すべき金属に対して不
活性なガス、たとえばアルミニウムに対して不活性なチ
ッ素ガス等も含む意味で用いられる。
シウム」という語は、純アルミニウムおよび純マグネシ
ウムのほかにアルミニウム合金およびマグネシウム合金
も含む意味で用いられる。また、「不活性ガス」という
語は、周期表のアルゴンガス、ヘリウムガス、クリブト
ンガス、キセノンガスの他に処理すべき金属に対して不
活性なガス、たとえばアルミニウムに対して不活性なチ
ッ素ガス等も含む意味で用いられる。
従来技術とその問題点
たとえば、鋳造前のアルミニウム溶湯には、好ましくな
い不純物として溶存水素ガスや、アルミニウムおよびマ
グネシウムの酸化物など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、これらを含むア
ルミニウム溶湯から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、アルミニウム溶湯中から水素ガスおよび非金属
介在物を除去する必要がある。
い不純物として溶存水素ガスや、アルミニウムおよびマ
グネシウムの酸化物など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、これらを含むア
ルミニウム溶湯から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、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、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。そして、この方法を実施する装
置として上端に開口を有する溶融金属処理槽と、処理槽
の上端開口を塞ぐ着脱自在の蓋と、蓋を貫通して溶融金
属処理槽内に配置され、かつ内部に長手方向に伸びる処
理ガス通路を有する垂直回転軸と、垂直回転軸の下端に
設けられ、かつ底面に垂直回転軸の処理ガス通路と連な
る処理ガス吹出口を有する気泡放出分散用回転体とより
なるものが提案されており(特開昭60−208432
号公報参照)、垂直回転軸の処理ガス通蕗に不活性ガス
、塩素ガス等の処理ガスを送り込みながら垂直回転軸を
回転させて処理ガスを微細化された気泡状態で溶融金属
中に放出するとともに溶融金属全体に分散させることに
よって溶融金属の処理を行なっていた。しかしながら、
上記処理装置においては、実際の作業において、蓋と処
理槽の上端開口の周縁との間を効率的にシールすること
は困難であり、処理作業中における処理槽内への大気の
侵入を防止し得なかった。大気中には水分が含まれてい
るため、処理槽中に大気が侵入するとアルミニウム溶湯
の表面でアルミニウムと大気中の水分とが反応しく2A
/+3H20−+Al2Oコ+3H2)、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った。
ム溶湯中に、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。そして、この方法を実施する装
置として上端に開口を有する溶融金属処理槽と、処理槽
の上端開口を塞ぐ着脱自在の蓋と、蓋を貫通して溶融金
属処理槽内に配置され、かつ内部に長手方向に伸びる処
理ガス通路を有する垂直回転軸と、垂直回転軸の下端に
設けられ、かつ底面に垂直回転軸の処理ガス通路と連な
る処理ガス吹出口を有する気泡放出分散用回転体とより
なるものが提案されており(特開昭60−208432
号公報参照)、垂直回転軸の処理ガス通蕗に不活性ガス
、塩素ガス等の処理ガスを送り込みながら垂直回転軸を
回転させて処理ガスを微細化された気泡状態で溶融金属
中に放出するとともに溶融金属全体に分散させることに
よって溶融金属の処理を行なっていた。しかしながら、
上記処理装置においては、実際の作業において、蓋と処
理槽の上端開口の周縁との間を効率的にシールすること
は困難であり、処理作業中における処理槽内への大気の
侵入を防止し得なかった。大気中には水分が含まれてい
るため、処理槽中に大気が侵入するとアルミニウム溶湯
の表面でアルミニウムと大気中の水分とが反応しく2A
/+3H20−+Al2Oコ+3H2)、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った。
通常、静置されたアルミニウム溶湯の表面は、ちみつな
アルミニウム酸化皮膜で覆われているので、大気中の水
分とアルミニウムとが反応することはない。ところが、
アルミニウム溶湯中に、不活性ガスや塩素ガスなどの処
理ガスを気泡状態で吹込んだ場合、溶湯表面に浮上して
くる気泡によって溶湯表面が乱され、溶湯表面を覆って
いるアルミニウム酸化皮膜が破られて、破られた箇所か
らアルミニウム溶湯表面が大気に露出する。そうすると
、破られた箇所に新たな酸化皮膜が生成される前に、大
気中の水分とアルミニウムとが反応して水素ガスが発生
し、この水素ガスがアルミニウム溶湯中に侵入する。
アルミニウム酸化皮膜で覆われているので、大気中の水
分とアルミニウムとが反応することはない。ところが、
アルミニウム溶湯中に、不活性ガスや塩素ガスなどの処
理ガスを気泡状態で吹込んだ場合、溶湯表面に浮上して
くる気泡によって溶湯表面が乱され、溶湯表面を覆って
いるアルミニウム酸化皮膜が破られて、破られた箇所か
らアルミニウム溶湯表面が大気に露出する。そうすると
、破られた箇所に新たな酸化皮膜が生成される前に、大
気中の水分とアルミニウムとが反応して水素ガスが発生
し、この水素ガスがアルミニウム溶湯中に侵入する。
処理後のアルミニウム溶湯を、たとえば磁気ディスク、
感光ドラム、ボンディングワイヤ、レーザー・ビーム・
プリンタの回転多面鏡等の電子機器やシンクロトロンの
粒子加速用バイブ、薄膜製造装置、表面分析装置、核融
合装置等の真空用機器や、高純度アルミニウム箔や、航
空機などの製造に使用するさいには、処理後の溶湯中の
水素ガス量ハ、たとえば0 、10cc/100グ・A
/程度、特に粒子加速用パイプの場合には0 、05
CC/1009・A/稈度となっていることが要求され
るが、そのためには、処理槽内におけるアルミニウム溶
湯表面よりも上方の雰囲気中の水分間を少なく、たとえ
ば0.51R9/II・好ましくは0.11119/l
程度するのがよい。ところが上記の装置では、上記雰囲
気中の水分量を0.5m9/lとするのは側底不可能で
あった・この発明の目的は、上記の問題を解決し、溶融
金属の処理作業中に処理槽内への大気の侵入を防止し得
る溶融金属処理装置を提供することにある。
感光ドラム、ボンディングワイヤ、レーザー・ビーム・
プリンタの回転多面鏡等の電子機器やシンクロトロンの
粒子加速用バイブ、薄膜製造装置、表面分析装置、核融
合装置等の真空用機器や、高純度アルミニウム箔や、航
空機などの製造に使用するさいには、処理後の溶湯中の
水素ガス量ハ、たとえば0 、10cc/100グ・A
/程度、特に粒子加速用パイプの場合には0 、05
CC/1009・A/稈度となっていることが要求され
るが、そのためには、処理槽内におけるアルミニウム溶
湯表面よりも上方の雰囲気中の水分間を少なく、たとえ
ば0.51R9/II・好ましくは0.11119/l
程度するのがよい。ところが上記の装置では、上記雰囲
気中の水分量を0.5m9/lとするのは側底不可能で
あった・この発明の目的は、上記の問題を解決し、溶融
金属の処理作業中に処理槽内への大気の侵入を防止し得
る溶融金属処理装置を提供することにある。
問題点を解決するための手段
この発明による溶融金属処理装置は、溶融金属処理槽と
、その上端開口を塞ぐ着脱自在の蓋と、蓋に形成された
孔を貫通して配置され、かつ内部に処理ガス通路を有す
る垂直回転軸と、垂直回転軸の下端に設けられ、かつ底
面に垂直回転軸の処理ガス通路に連なった処理ガス吹出
口を有する気泡放出分散用回転体とを備えた溶融金属処
理装置において、蓋の周縁部が処理槽の周壁外円面より
も外方に突出させられるとともに、この突出部に環状の
下方突出壁が全周にわたって設けられ、蓋の下面と処理
槽の周壁上端との間、および下方突出壁と処理槽の周壁
外周面との間が、それぞれシール装置で密封されるよう
になっているものである。
、その上端開口を塞ぐ着脱自在の蓋と、蓋に形成された
孔を貫通して配置され、かつ内部に処理ガス通路を有す
る垂直回転軸と、垂直回転軸の下端に設けられ、かつ底
面に垂直回転軸の処理ガス通路に連なった処理ガス吹出
口を有する気泡放出分散用回転体とを備えた溶融金属処
理装置において、蓋の周縁部が処理槽の周壁外円面より
も外方に突出させられるとともに、この突出部に環状の
下方突出壁が全周にわたって設けられ、蓋の下面と処理
槽の周壁上端との間、および下方突出壁と処理槽の周壁
外周面との間が、それぞれシール装置で密封されるよう
になっているものである。
上記において、蓋の下面と処理槽の周壁上端との間を密
封するシール装置としては、耐熱性を有するガスケット
を用いるのがよいが、これに限るものではない。また、
下方突出壁と処理槽の周壁外周面との間を密封するシー
ル装置としては、処理槽の周壁外周面の上端部に全周に
わたって設けられ、かつ上方に開口して下方突出壁の下
部が入るようになされた環状溝と、環状溝内に入れられ
たシール材とよりなるものを用いるのがよいがこれに限
るものではない。シール材としては、粒径0.3111
以下の砂、金属粉、S ! C,A1203等のセラミ
ックス粉、低融点金属の溶湯などが用いられる。砂を用
いる場合、たとえば電気炉内で予め500℃以上に加熱
保持して除湿乾燥させておくのが好ましい。低融点金属
の溶湯を用いる場合、溶湯は処理作業の間に凝固してし
まってもよいし、あるいはずっと溶湯状態にあるように
加熱し続けてもよい。凝固した場合は、蓋を外す時に溶
融させる。
封するシール装置としては、耐熱性を有するガスケット
を用いるのがよいが、これに限るものではない。また、
下方突出壁と処理槽の周壁外周面との間を密封するシー
ル装置としては、処理槽の周壁外周面の上端部に全周に
わたって設けられ、かつ上方に開口して下方突出壁の下
部が入るようになされた環状溝と、環状溝内に入れられ
たシール材とよりなるものを用いるのがよいがこれに限
るものではない。シール材としては、粒径0.3111
以下の砂、金属粉、S ! C,A1203等のセラミ
ックス粉、低融点金属の溶湯などが用いられる。砂を用
いる場合、たとえば電気炉内で予め500℃以上に加熱
保持して除湿乾燥させておくのが好ましい。低融点金属
の溶湯を用いる場合、溶湯は処理作業の間に凝固してし
まってもよいし、あるいはずっと溶湯状態にあるように
加熱し続けてもよい。凝固した場合は、蓋を外す時に溶
融させる。
実 施 例
この発明を、以下図面を参照しながら説明する。
第1図において、溶融金属の処理装置は、床(F)上に
設置された溶融金属処理槽(1)と、処理槽(1)の外
部に設けられた支持体取付用支柱(2)と、処理槽(1
)の上方において支持体取付用支柱(2)に上下動自在
に取付けられたアーム状回転軸支持体(3)と、支持体
(3)に垂下状に設けられかつ内部に長手方向に伸びる
処理ガス通路(5)を有する処理ガス吹込用垂直回転軸
(4)と、回転軸(4)の下端に設けられ、かつ底面に
回転軸(4)の処理ガス通路(5)に連なった処理ガス
吹出口(7)を有する気泡放出分散用回転体(6)とを
備えている。
設置された溶融金属処理槽(1)と、処理槽(1)の外
部に設けられた支持体取付用支柱(2)と、処理槽(1
)の上方において支持体取付用支柱(2)に上下動自在
に取付けられたアーム状回転軸支持体(3)と、支持体
(3)に垂下状に設けられかつ内部に長手方向に伸びる
処理ガス通路(5)を有する処理ガス吹込用垂直回転軸
(4)と、回転軸(4)の下端に設けられ、かつ底面に
回転軸(4)の処理ガス通路(5)に連なった処理ガス
吹出口(7)を有する気泡放出分散用回転体(6)とを
備えている。
処理槽(1)は、処理すべぎ金属を溶解する溶解炉(3
0)と図示しない鋳造装置等との間に設はラレテオリ、
1 前炉(30)(7) 出湯口(31)4Crji(
32)を介して連結されている。vA(32)と反対側
において、処理槽(1)の周壁(1a)には溶融金属排
出樋(33)が接続されている。雨樋(23)(33)
は角筒状であり、それぞれの処理槽(1)への接続端部
における上壁おJ:び両側壁は処理槽(1)内に突出し
ている。また、両61 (32)(33)の土壁の処理
槽(1)内への突出部の先端には、それぞれ下方突出部
(32a ) (33a )が設けられている。両下方
突出部(32a ) (33a )の下端は、処理槽(
1)内に所定量の処理すべき溶融金属が入っている時に
、溶湯面よりも下方に来るようになっており、81B(
32)(33)を通っての大気の処理槽(1)内への侵
入が防止されている。また、処理槽(1)の周壁(1a
)の外周面の上端には、上方に開口したシール材装填用
環状溝(8)が全周にわたって設けられている。環状溝
(8)内には、粒径0,3u+以下の砂からなるシール
材(9)が装填されている。
0)と図示しない鋳造装置等との間に設はラレテオリ、
1 前炉(30)(7) 出湯口(31)4Crji(
32)を介して連結されている。vA(32)と反対側
において、処理槽(1)の周壁(1a)には溶融金属排
出樋(33)が接続されている。雨樋(23)(33)
は角筒状であり、それぞれの処理槽(1)への接続端部
における上壁おJ:び両側壁は処理槽(1)内に突出し
ている。また、両61 (32)(33)の土壁の処理
槽(1)内への突出部の先端には、それぞれ下方突出部
(32a ) (33a )が設けられている。両下方
突出部(32a ) (33a )の下端は、処理槽(
1)内に所定量の処理すべき溶融金属が入っている時に
、溶湯面よりも下方に来るようになっており、81B(
32)(33)を通っての大気の処理槽(1)内への侵
入が防止されている。また、処理槽(1)の周壁(1a
)の外周面の上端には、上方に開口したシール材装填用
環状溝(8)が全周にわたって設けられている。環状溝
(8)内には、粒径0,3u+以下の砂からなるシール
材(9)が装填されている。
該砂(9)は、予め電気炉内において500℃以上で保
持されて除湿乾燥されたものである。
持されて除湿乾燥されたものである。
処理槽(1)の上端開口は着脱自在の蓋(10)によっ
て閉塞されている。蓋(10)は、円板状でかつ中央部
に孔(11)があけられた蓋本体(10a)と、蓋本体
(1oa)の孔(11)を塞ぐ栓(10b)とよりなる
。蓋(10)の周縁部は処理槽(1)の周壁(1a)外
周面よりも外方に突出しており、蓋(10)の下面と処
理槽(1)の周壁(1a)上端との間に耐熱性を有する
ガスケット(12)が介在せしめられ、ガスケット(1
2)により両者間が密封されている。また、蓋(10)
における処理槽(1)の周壁(1a)外周面よりも外方
に突出した部分には、環状のステンレス鋼製下方突出壁
(13)が全周にわたって設けられており、これの下部
がシール材(9)内に差込まれている。この下方突出壁
(13)は、幅が蓋(10)の肉厚よりも大きい環状壁
の上部を蓋(10)の周面に固着することによりfi
(10)に設けられている。また、蓋(10)の中央部
にあけられた孔(11)の大きさは、回転体(6)が通
る大きさである。孔(11)の周面には環状段部(ll
a)が設けられている。栓(10b)は環状段部(11
a)上に乗るフランジ部(14)を備えている。そして
、7ランテ部(14)下面と環状段部(11a)上面と
の間には耐熱性を有するガスケット(15)が介在せし
められている。栓(10b)の中央部には回転軸貫通孔
(16)があけられており、この貫通孔(16)に回転
軸(14)が貫通せしめられている。また、貫通孔(1
6)の右側において、大気の露点よりも低い露点を有す
る空気(以下乾燥空気という)または不活性ガスを処理
槽(1)内に供給する供給管(11)が蓋(10)に貫
通固定せしめられている。供給管(11)は、図示しな
い乾燥空気または不活性ガス供給装置に接続されている
。供給管(17)から処理槽(1)内に供給される乾燥
空気または不活性ガスの露点は一30℃以下、望ましく
は一50℃以下であることが好ましいが、これに限るも
のではない。上記のような乾燥空気および不活性ガスは
、大気および不活性ガスをコンプレツナで圧縮して、合
成ゼオライト等からなる乾燥剤が入れられた除湿器内を
通過させることによって得られる。さらに、貫通孔(1
6)の左側において、排気管(18)が蓋(10)に貫
通固定せしめられている。排気管(18)は、溶融金属
の処理を開始するにあたり、予め供給管(17)を通し
て処理槽(1)内に供給される乾燥空気または不活性ガ
スによって処理層(1)内から追い出される、元々処理
槽(1)内に存在した大気と、処理作業の間中処理槽(
1)内に送り込まれる乾燥空気または不活性ガスのうち
の過剰なものと、処理ガスの過剰なものとを処理槽(1
)から外部に排出するためのものである。
て閉塞されている。蓋(10)は、円板状でかつ中央部
に孔(11)があけられた蓋本体(10a)と、蓋本体
(1oa)の孔(11)を塞ぐ栓(10b)とよりなる
。蓋(10)の周縁部は処理槽(1)の周壁(1a)外
周面よりも外方に突出しており、蓋(10)の下面と処
理槽(1)の周壁(1a)上端との間に耐熱性を有する
ガスケット(12)が介在せしめられ、ガスケット(1
2)により両者間が密封されている。また、蓋(10)
における処理槽(1)の周壁(1a)外周面よりも外方
に突出した部分には、環状のステンレス鋼製下方突出壁
(13)が全周にわたって設けられており、これの下部
がシール材(9)内に差込まれている。この下方突出壁
(13)は、幅が蓋(10)の肉厚よりも大きい環状壁
の上部を蓋(10)の周面に固着することによりfi
(10)に設けられている。また、蓋(10)の中央部
にあけられた孔(11)の大きさは、回転体(6)が通
る大きさである。孔(11)の周面には環状段部(ll
a)が設けられている。栓(10b)は環状段部(11
a)上に乗るフランジ部(14)を備えている。そして
、7ランテ部(14)下面と環状段部(11a)上面と
の間には耐熱性を有するガスケット(15)が介在せし
められている。栓(10b)の中央部には回転軸貫通孔
(16)があけられており、この貫通孔(16)に回転
軸(14)が貫通せしめられている。また、貫通孔(1
6)の右側において、大気の露点よりも低い露点を有す
る空気(以下乾燥空気という)または不活性ガスを処理
槽(1)内に供給する供給管(11)が蓋(10)に貫
通固定せしめられている。供給管(11)は、図示しな
い乾燥空気または不活性ガス供給装置に接続されている
。供給管(17)から処理槽(1)内に供給される乾燥
空気または不活性ガスの露点は一30℃以下、望ましく
は一50℃以下であることが好ましいが、これに限るも
のではない。上記のような乾燥空気および不活性ガスは
、大気および不活性ガスをコンプレツナで圧縮して、合
成ゼオライト等からなる乾燥剤が入れられた除湿器内を
通過させることによって得られる。さらに、貫通孔(1
6)の左側において、排気管(18)が蓋(10)に貫
通固定せしめられている。排気管(18)は、溶融金属
の処理を開始するにあたり、予め供給管(17)を通し
て処理槽(1)内に供給される乾燥空気または不活性ガ
スによって処理層(1)内から追い出される、元々処理
槽(1)内に存在した大気と、処理作業の間中処理槽(
1)内に送り込まれる乾燥空気または不活性ガスのうち
の過剰なものと、処理ガスの過剰なものとを処理槽(1
)から外部に排出するためのものである。
栓(10b)の上面に、回転軸(4)と回転軸貫通孔(
16)の間から処理槽(1)内に大気が侵入するるのを
防止するためのシールド装置が設けられている。すなわ
ち、蓋(10)上面の回転軸貫通孔(1G)のまわりの
部分に、これを囲むように内外2重の囲繞壁(20)(
21)が上方突出状に設けられている。内側の囲繞壁(
20)の下端は外側の囲繞壁(21)の下端よりも下方
に伸び、回転貫通孔(16)内に挿入されている。囲繞
壁(20)の内周面と回転軸(14)の外周面との間の
隙間は1.0111m以下にすることが好ましい。内外
両囲繞壁(20)(21)の上端どうしは環状連結板(
22)により全周にわたって連結されており、両囲繞壁
(20)(21)間にシールドガス通路(23)が形成
されている。内側の囲繞壁(20)には、多数のシール
ドガス吹出口(24)が形成されている。シールドガス
吹出口(24)は回転軸(4)の方に向って斜め上方に
向いている。また、外側の囲繞壁(21)には、シール
ドガス通路(23)内に乾燥空気または不活性ガスから
なるシールドガスを供給するシールドガス供給管(25
)が接続されている。シールドガスとしては、露点が一
30℃以下、好ましくは一50℃以下のものを用いるの
がよいが、これに限るものではない。シールドガスは、
乾燥空気および不活性ガスを、コンプレッサで圧縮して
、合成ゼオライト等からなる乾燥剤が入れられた除湿器
内を通すことにより得られる。また、回転体(6)の底
面には、処理ガス吹出口(7)から周縁に至る複数の溝
(図示略)が放射状に設けられている。また、回転体(
6)の周面における放射状溝の開口の間には複数の垂直
溝(27)が設けられている。
16)の間から処理槽(1)内に大気が侵入するるのを
防止するためのシールド装置が設けられている。すなわ
ち、蓋(10)上面の回転軸貫通孔(1G)のまわりの
部分に、これを囲むように内外2重の囲繞壁(20)(
21)が上方突出状に設けられている。内側の囲繞壁(
20)の下端は外側の囲繞壁(21)の下端よりも下方
に伸び、回転貫通孔(16)内に挿入されている。囲繞
壁(20)の内周面と回転軸(14)の外周面との間の
隙間は1.0111m以下にすることが好ましい。内外
両囲繞壁(20)(21)の上端どうしは環状連結板(
22)により全周にわたって連結されており、両囲繞壁
(20)(21)間にシールドガス通路(23)が形成
されている。内側の囲繞壁(20)には、多数のシール
ドガス吹出口(24)が形成されている。シールドガス
吹出口(24)は回転軸(4)の方に向って斜め上方に
向いている。また、外側の囲繞壁(21)には、シール
ドガス通路(23)内に乾燥空気または不活性ガスから
なるシールドガスを供給するシールドガス供給管(25
)が接続されている。シールドガスとしては、露点が一
30℃以下、好ましくは一50℃以下のものを用いるの
がよいが、これに限るものではない。シールドガスは、
乾燥空気および不活性ガスを、コンプレッサで圧縮して
、合成ゼオライト等からなる乾燥剤が入れられた除湿器
内を通すことにより得られる。また、回転体(6)の底
面には、処理ガス吹出口(7)から周縁に至る複数の溝
(図示略)が放射状に設けられている。また、回転体(
6)の周面における放射状溝の開口の間には複数の垂直
溝(27)が設けられている。
支持体取付用支柱(2)は、溶解炉(3o)の側壁外面
に上下に所定間隔をおいて設けられた1対のブラケット
(34)間に回転自在に配置され、図示しない駆動装置
によって回転させられるようになっている。また、支柱
(2)の上端寄りの部分および下端寄りの部分にはそれ
ぞれフランジ(35)が固定されている。支持体(3)
は、一端部にて支柱(2)に摺動自在に嵌め被せられて
いる。
に上下に所定間隔をおいて設けられた1対のブラケット
(34)間に回転自在に配置され、図示しない駆動装置
によって回転させられるようになっている。また、支柱
(2)の上端寄りの部分および下端寄りの部分にはそれ
ぞれフランジ(35)が固定されている。支持体(3)
は、一端部にて支柱(2)に摺動自在に嵌め被せられて
いる。
支持体(3)を支柱(2)に沿って上下動させる機構は
、上下のフランジ(35)の間に回転自在に設けられ、
かつ支持体(3)に形成された雌ねじ孔(3a)にねじ
嵌められて支持体(3)を貫通したねじ軸(36)と、
フランジ(35)上に取付けられ、歯車(37)(38
)を介してねじ軸(36)を回転さUるモータ(39)
とよりなる。そして、モータ(39)を駆動することに
より歯車(37)(38)を介してねじ軸(36)が回
転し、支持体(3)が上下動するようになっている。支
持体(3)が上昇位置にあるときには回転体(6)が槽
(1)外に出るようになっている。また支持体(3)は
、支柱(2)とともに支柱(2)の軸線を中心として回
転するようになっている。支持体(3)には垂直回転軸
(4)の回転駆動機構が設けられている。この回転駆動
機構は、支持体(3)に取付けられたモータ(4o)と
、支持体(3)の先端に取付けられた垂直筒状の軸受(
41)と、軸受(41)に回転自在でかつ上下動しない
ように支持された回転駆動軸(42)と、モータ(40
)の原動軸に取付けられたプーリ(43)と、回転駆動
軸(42)に取付けられたプーリ(44)と、両プーリ
(43)(44)に掛けられたベルト(45)とよりな
る。そして、回転駆動軸(42)の下端にフランジ継手
(46)を介して垂直回転軸(4)が固定されており、
プーリ(43)(44)、ベルト(45)および回転駆
動軸(42)を介してモータ(40)により回転軸(4
)が回転させられる。回転駆動軸(42)の内部には回
転軸(4)の処理ガス通路(5)に連なった処理ガス通
路(47)が設けられている。回転駆動軸(42)の処
理ガス通路(47)の上端にはロータリー・シール(4
8)を介して処理ガス供給源(図示略)から伸びた処理
ガス供給管(49)が接続されている。軸受(41)の
下端には水平板(50)が固定されており、栓(10b
)が、その上面に立設された複数の吊持棒(51)を介
して水平板(50)に吊持されている。吊持棒(51)
は水平板(50)を摺動自在に貫通しており、その上端
に取付けられたストッパ(52)により下方に抜けない
ようになされている。また、水平板(50)と栓(10
b)との間において、各吊持棒゛(51)にはコイルバ
ネ(53)が装着されており、栓(10b)を常に下方
に付勢しており、栓(10b)の7ランジ部(14)を
孔(11)の段部(11a)に押付けてガスケット(1
5)による密封性を向上させている。
、上下のフランジ(35)の間に回転自在に設けられ、
かつ支持体(3)に形成された雌ねじ孔(3a)にねじ
嵌められて支持体(3)を貫通したねじ軸(36)と、
フランジ(35)上に取付けられ、歯車(37)(38
)を介してねじ軸(36)を回転さUるモータ(39)
とよりなる。そして、モータ(39)を駆動することに
より歯車(37)(38)を介してねじ軸(36)が回
転し、支持体(3)が上下動するようになっている。支
持体(3)が上昇位置にあるときには回転体(6)が槽
(1)外に出るようになっている。また支持体(3)は
、支柱(2)とともに支柱(2)の軸線を中心として回
転するようになっている。支持体(3)には垂直回転軸
(4)の回転駆動機構が設けられている。この回転駆動
機構は、支持体(3)に取付けられたモータ(4o)と
、支持体(3)の先端に取付けられた垂直筒状の軸受(
41)と、軸受(41)に回転自在でかつ上下動しない
ように支持された回転駆動軸(42)と、モータ(40
)の原動軸に取付けられたプーリ(43)と、回転駆動
軸(42)に取付けられたプーリ(44)と、両プーリ
(43)(44)に掛けられたベルト(45)とよりな
る。そして、回転駆動軸(42)の下端にフランジ継手
(46)を介して垂直回転軸(4)が固定されており、
プーリ(43)(44)、ベルト(45)および回転駆
動軸(42)を介してモータ(40)により回転軸(4
)が回転させられる。回転駆動軸(42)の内部には回
転軸(4)の処理ガス通路(5)に連なった処理ガス通
路(47)が設けられている。回転駆動軸(42)の処
理ガス通路(47)の上端にはロータリー・シール(4
8)を介して処理ガス供給源(図示略)から伸びた処理
ガス供給管(49)が接続されている。軸受(41)の
下端には水平板(50)が固定されており、栓(10b
)が、その上面に立設された複数の吊持棒(51)を介
して水平板(50)に吊持されている。吊持棒(51)
は水平板(50)を摺動自在に貫通しており、その上端
に取付けられたストッパ(52)により下方に抜けない
ようになされている。また、水平板(50)と栓(10
b)との間において、各吊持棒゛(51)にはコイルバ
ネ(53)が装着されており、栓(10b)を常に下方
に付勢しており、栓(10b)の7ランジ部(14)を
孔(11)の段部(11a)に押付けてガスケット(1
5)による密封性を向上させている。
このような処理装置で溶融金属の処理を行なうには、支
持体(3)を上昇させておいた状態で蓋本体(10a)
を処理槽(1)にのせて下方突出壁(13)の下部をシ
ール材(9)に差込んだ後、モータ(39)により歯車
(37) (38)を介してねじ軸(36)を回転させ
て支持体(3)を下降させ、回転体(6)および回転軸
(4)を処理槽(1)内に入れるととももに栓(iob
)で孔(11)を開鎖する。そして、溶解炉(30)か
らfil(32)を通して処理槽(1)内に処理すべき
溶融金属を入れる。所定旦の溶融金属を入れた後、この
溶融金属の液面よりも上方の雰囲気中に供給管(17)
から乾燥空気または不活性ガスを供給するとともに、シ
ールドガス供給管(25)からシールドガス通路(23
)内にシールドガスを供給して吹出口(24)から回転
軸(4)に向って吹出す。そして、処理槽(1)内に乾
燥空気または不活性ガスを供給するとともに吹出口(2
4)から回転軸(4)にシールドガスを吹出しつつ処理
ガス供給源(図示略)から処理ガス供給管(49)、回
転駆動軸(42)の処理ガス通路(47)および回転軸
(4)の処理ガス通路(5)を経て処理ガスを回転体(
6)に供給するとともに、モータ(40)により回転駆
動軸(42)および回転軸(4)を回転させる。すると
、回転軸(4)の処理ガス通路(5)の下端開口から回
転体(6)の吹出口(7)を経て底面に放出された処理
ガスは、回転体(6)の回転により生じる遠心力、底面
の放射状の溝および垂直溝(27)の作用によって、微
細な気泡とされ槽(1)全体に行き渡るように分散させ
られて放出される。そして、この処理ガスによって、溶
融金属中の水素ガスや非金属介在物が除去される。処理
された溶融金属は、排出1(33)から排出されて、た
とえば鋳造のために、鋳造装置に送られる。上記処理中
、処理4! (1)内の溶融金属の量が一定量に保たれ
るように溶解炉(30)から処理槽(1)への供給量が
制御されており、溶融金属に連続的に処理が施される。
持体(3)を上昇させておいた状態で蓋本体(10a)
を処理槽(1)にのせて下方突出壁(13)の下部をシ
ール材(9)に差込んだ後、モータ(39)により歯車
(37) (38)を介してねじ軸(36)を回転させ
て支持体(3)を下降させ、回転体(6)および回転軸
(4)を処理槽(1)内に入れるととももに栓(iob
)で孔(11)を開鎖する。そして、溶解炉(30)か
らfil(32)を通して処理槽(1)内に処理すべき
溶融金属を入れる。所定旦の溶融金属を入れた後、この
溶融金属の液面よりも上方の雰囲気中に供給管(17)
から乾燥空気または不活性ガスを供給するとともに、シ
ールドガス供給管(25)からシールドガス通路(23
)内にシールドガスを供給して吹出口(24)から回転
軸(4)に向って吹出す。そして、処理槽(1)内に乾
燥空気または不活性ガスを供給するとともに吹出口(2
4)から回転軸(4)にシールドガスを吹出しつつ処理
ガス供給源(図示略)から処理ガス供給管(49)、回
転駆動軸(42)の処理ガス通路(47)および回転軸
(4)の処理ガス通路(5)を経て処理ガスを回転体(
6)に供給するとともに、モータ(40)により回転駆
動軸(42)および回転軸(4)を回転させる。すると
、回転軸(4)の処理ガス通路(5)の下端開口から回
転体(6)の吹出口(7)を経て底面に放出された処理
ガスは、回転体(6)の回転により生じる遠心力、底面
の放射状の溝および垂直溝(27)の作用によって、微
細な気泡とされ槽(1)全体に行き渡るように分散させ
られて放出される。そして、この処理ガスによって、溶
融金属中の水素ガスや非金属介在物が除去される。処理
された溶融金属は、排出1(33)から排出されて、た
とえば鋳造のために、鋳造装置に送られる。上記処理中
、処理4! (1)内の溶融金属の量が一定量に保たれ
るように溶解炉(30)から処理槽(1)への供給量が
制御されており、溶融金属に連続的に処理が施される。
上記実施例においては、シールドガス通路(23)は、
内外2重の囲繞壁(21)(22)と、両囲繞壁(旧)
(22)の上端どうしを全周にわたって連結する’1(
22)とによって形成されているが、これに限るもので
はなく、たとえば囲繞壁(22)のまわりにシールドガ
ス通路となるシールドガス流通管を配置しておき、この
流通管を各シールドガス吹出口(24)と連通せしめる
ようにしておいてもよい。また、上記実施例においては
、溶融金属処理装置は、溶解炉(30)と鋳造装置等と
の間に配置されて、溶解炉(30)から鋳造装置等に送
られる溶融金属に処理を施すようになっているが、これ
に代えてバッチ式処理装置として用いてもよい。この場
合、上述したようなtin (23)(33)は必ずし
も必要としない。
内外2重の囲繞壁(21)(22)と、両囲繞壁(旧)
(22)の上端どうしを全周にわたって連結する’1(
22)とによって形成されているが、これに限るもので
はなく、たとえば囲繞壁(22)のまわりにシールドガ
ス通路となるシールドガス流通管を配置しておき、この
流通管を各シールドガス吹出口(24)と連通せしめる
ようにしておいてもよい。また、上記実施例においては
、溶融金属処理装置は、溶解炉(30)と鋳造装置等と
の間に配置されて、溶解炉(30)から鋳造装置等に送
られる溶融金属に処理を施すようになっているが、これ
に代えてバッチ式処理装置として用いてもよい。この場
合、上述したようなtin (23)(33)は必ずし
も必要としない。
上記実施例においては、処理槽(1)の周壁(1a)外
周面には砂からなるシール材(9)が入れられているが
、これに代えて金属粉、SiC,A/203等のセラミ
ックス粉などを入れておいてもよい。ざらに、その代わ
りに、低融点金属の溶湯を入れておいてもよい。
周面には砂からなるシール材(9)が入れられているが
、これに代えて金属粉、SiC,A/203等のセラミ
ックス粉などを入れておいてもよい。ざらに、その代わ
りに、低融点金属の溶湯を入れておいてもよい。
次に第1図および第2図に示す装置の操作例について述
べる。
べる。
処理槽(1)内に、下表に示すアルミニウムの溶湯を、
処理槽(1)内の壜が常に50089となるように溶解
炉(30)から供給しながら、この溶湯を700〜73
0℃に保持しておいた。そして、この溶湯よりも上方の
雰囲気に供給管(17)を通してN2ガスを供給すると
ともに、回転体(6)を回転させながら、吹出口(7)
からアルミニウム溶湯中にArからなる処理ガスを吹き
込むことによってアルミニウム溶湯に、下表に示す条件
で連続的に水素ガス除去処理を施した。
処理槽(1)内の壜が常に50089となるように溶解
炉(30)から供給しながら、この溶湯を700〜73
0℃に保持しておいた。そして、この溶湯よりも上方の
雰囲気に供給管(17)を通してN2ガスを供給すると
ともに、回転体(6)を回転させながら、吹出口(7)
からアルミニウム溶湯中にArからなる処理ガスを吹き
込むことによってアルミニウム溶湯に、下表に示す条件
で連続的に水素ガス除去処理を施した。
この操作は、吹出口(24)から回転軸(4)にN2ガ
スを吹出しながら行なった(操作例1〜3)。
スを吹出しながら行なった(操作例1〜3)。
比較のために、供給管(17)を通してN2ガスを供給
せず、吹出口(24)からN2ガスを吹出さずに、しか
も環状溝(8)内にシール材(9)を入れずに上記と同
様な処理を行なった(操作例4〜6)。また、蓋(10
)と処理槽(1)の周壁(1a)との間に耐熱性ガスケ
ット(12)を介在させず、かつ環状溝(8)内にシー
ル材(9)を入れず、しかも吹出口(24)からN2ガ
スを吹出さずに、上記操作例1〜3と同様な処理を行な
った(操作例7.8)。
せず、吹出口(24)からN2ガスを吹出さずに、しか
も環状溝(8)内にシール材(9)を入れずに上記と同
様な処理を行なった(操作例4〜6)。また、蓋(10
)と処理槽(1)の周壁(1a)との間に耐熱性ガスケ
ット(12)を介在させず、かつ環状溝(8)内にシー
ル材(9)を入れず、しかも吹出口(24)からN2ガ
スを吹出さずに、上記操作例1〜3と同様な処理を行な
った(操作例7.8)。
(以下余白)
その後、溶湯中からの水素ガス除去効率を調べるために
、テレガス法によって処理前後の溶湯中の水素ガス量を
測定した。このようにして、水素ガス除去処理時間と処
理後の溶湯中の水素ガス量との関係を調べた。その結果
を第3図にまとめて示す。
、テレガス法によって処理前後の溶湯中の水素ガス量を
測定した。このようにして、水素ガス除去処理時間と処
理後の溶湯中の水素ガス量との関係を調べた。その結果
を第3図にまとめて示す。
発明の効果
この発明による溶融金属処理装置は、溶融金属処理槽と
、その上端開口を塞ぐ着脱自在の蓋と、蓋に形成された
孔を貫通して配置され、かつ内部に処理ガス通路を有す
る垂直回転軸と、垂直回転軸の下端に設けられ、かつ底
面に垂直回転軸の処理ガス通路に連なった処理ガス吹出
口を有する気泡放出分散用回転体とを備えた溶融金属処
理装置において、蓋の周縁部が処理槽の周壁外周面より
も外方に突出させられるとともに、この突出部に環状の
下方突出壁が全周にわたって設けられ、蓋の下面と処理
槽の周壁上端との間、および下方突出壁と処理槽の周壁
外周面との間が、それぞれシール装置で密封されるよう
になっているので、処理槽の上端開口と蓋との間が2段
に密封される。したがって、処理槽と蓋との間からの水
分を含む大気の侵入を抑止し得、処理効率が向上する。
、その上端開口を塞ぐ着脱自在の蓋と、蓋に形成された
孔を貫通して配置され、かつ内部に処理ガス通路を有す
る垂直回転軸と、垂直回転軸の下端に設けられ、かつ底
面に垂直回転軸の処理ガス通路に連なった処理ガス吹出
口を有する気泡放出分散用回転体とを備えた溶融金属処
理装置において、蓋の周縁部が処理槽の周壁外周面より
も外方に突出させられるとともに、この突出部に環状の
下方突出壁が全周にわたって設けられ、蓋の下面と処理
槽の周壁上端との間、および下方突出壁と処理槽の周壁
外周面との間が、それぞれシール装置で密封されるよう
になっているので、処理槽の上端開口と蓋との間が2段
に密封される。したがって、処理槽と蓋との間からの水
分を含む大気の侵入を抑止し得、処理効率が向上する。
第1図はこの発明の実施例を示す一部切欠き正面図、第
2図は第1図の部分拡大断面図、第3図は第1図に示す
装置を用いて溶融アルミニウムに水素ガス除去処理を施
した場合の処理時間と処理後の溶融アルミニウム中の水
素ガス量との関係を示すグラフである。 (1)・・・溶融金属処理槽、(1a)・・・処理槽の
周壁、(4)・・・垂直回転軸、(5)・・・処理ガス
通路、(6)・・・気泡放出分散用回転体、(7)・・
・処理ガス吹出口、(8)・・・シール材装填用環状溝
、(9)・・・シール材、(10)・・・蓋、(12)
・・・耐熱性ガスケット、(13)・・・下方突出壁。 以 上 特許出願人 昭和アルミニウム株式会社第8図 第1図 手わ°E ?11i正書 ■(和6141111g1コ 特許庁長官 r!!、 III I′l′f ii
Ill 、A1、事
件の表示 ■(和61年特許願第84471号2、
J?明の名称 溶融金属処叩装δ3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 堺市海山町6丁224番地氏名・名称
昭和アルミニウム株式合着4、代理人 住 所 東京部品用区東五反Ill 5丁目22
番33号5、補正の対象 明lll1書の発明の詳
細な説明の111J5よび図面第2図補正の内容 (1) 明細書11頁5行の「土壁」を「土壁および
両側壁」と訂正Jる。 同頁7〜8行の1両F方突出部(32al(33a)の
下端は、」を[人口側の樋(32)の下方突出部(32
a)の下端は処理槽(1)の底に1近くまでのびており
、処L!l!ずべき溶融金属を処理槽(1)内の下部に
迄り込むようになっている。排出樋(33)の下方突出
部(33alの下端はt+1(331の下壁よりも若干
下方までのびて」と3T正する。 同頁10〜11行の[樋(321(33)Jを「樋(3
3)」と訂正する。 (2) 同書14頁7〜8 tsの[人気および不活
性ガスをコンプレッサで圧縮して、」を削除する。 (3)同書15頁14行の[回転軸(ill)Jを「回
転軸(4)」と訂正Jる。 (4) 図面第2図を別紙の通り補正する。 以 上
2図は第1図の部分拡大断面図、第3図は第1図に示す
装置を用いて溶融アルミニウムに水素ガス除去処理を施
した場合の処理時間と処理後の溶融アルミニウム中の水
素ガス量との関係を示すグラフである。 (1)・・・溶融金属処理槽、(1a)・・・処理槽の
周壁、(4)・・・垂直回転軸、(5)・・・処理ガス
通路、(6)・・・気泡放出分散用回転体、(7)・・
・処理ガス吹出口、(8)・・・シール材装填用環状溝
、(9)・・・シール材、(10)・・・蓋、(12)
・・・耐熱性ガスケット、(13)・・・下方突出壁。 以 上 特許出願人 昭和アルミニウム株式会社第8図 第1図 手わ°E ?11i正書 ■(和6141111g1コ 特許庁長官 r!!、 III I′l′f ii
Ill 、A1、事
件の表示 ■(和61年特許願第84471号2、
J?明の名称 溶融金属処叩装δ3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 堺市海山町6丁224番地氏名・名称
昭和アルミニウム株式合着4、代理人 住 所 東京部品用区東五反Ill 5丁目22
番33号5、補正の対象 明lll1書の発明の詳
細な説明の111J5よび図面第2図補正の内容 (1) 明細書11頁5行の「土壁」を「土壁および
両側壁」と訂正Jる。 同頁7〜8行の1両F方突出部(32al(33a)の
下端は、」を[人口側の樋(32)の下方突出部(32
a)の下端は処理槽(1)の底に1近くまでのびており
、処L!l!ずべき溶融金属を処理槽(1)内の下部に
迄り込むようになっている。排出樋(33)の下方突出
部(33alの下端はt+1(331の下壁よりも若干
下方までのびて」と3T正する。 同頁10〜11行の[樋(321(33)Jを「樋(3
3)」と訂正する。 (2) 同書14頁7〜8 tsの[人気および不活
性ガスをコンプレッサで圧縮して、」を削除する。 (3)同書15頁14行の[回転軸(ill)Jを「回
転軸(4)」と訂正Jる。 (4) 図面第2図を別紙の通り補正する。 以 上
Claims (1)
- 溶融金属処理槽と、その上端開口を塞ぐ着脱自在の蓋と
、蓋に形成された孔を貫通して配置され、かつ内部に処
理ガス通路を有する垂直回転軸と、垂直回転軸の下端に
設けられ、かつ底面に垂直回転軸の処理ガス通路に連な
った処理ガス吹出口を有する気泡放出分散用回転体とを
備えた溶融金属処理装置において、蓋の周縁部が処理槽
の周壁外周面よりも外方に突出させられるとともに、こ
の突出部に環状の下方突出壁が全周にわたって設けられ
、蓋の下面と処理槽の周壁上端との間、および下方突出
壁と処理槽の周壁外周面との間が、それぞれシール装置
で密封されるようになっている溶融金属処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61084471A JPH0665729B2 (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | 溶融金属処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61084471A JPH0665729B2 (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | 溶融金属処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62240724A true JPS62240724A (ja) | 1987-10-21 |
JPH0665729B2 JPH0665729B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=13831549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61084471A Expired - Lifetime JPH0665729B2 (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | 溶融金属処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0665729B2 (ja) |
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