JPS63162823A - Purifying method for metal - Google Patents

Purifying method for metal

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JPS63162823A
JPS63162823A JP61313248A JP31324886A JPS63162823A JP S63162823 A JPS63162823 A JP S63162823A JP 61313248 A JP61313248 A JP 61313248A JP 31324886 A JP31324886 A JP 31324886A JP S63162823 A JPS63162823 A JP S63162823A
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cooling body
aluminum
crucible
metal
molten
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Yoshitatsu Otsuka
良達 大塚
Shigemi Tanimoto
谷本 繁美
Kazuo Toyoda
一雄 豊田
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Showa Aluminum Corp
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Abstract

PURPOSE:To prevent the furious rippling on a liquid surface and to reduce the amount of the sludge generated, by lowering the temp. of a crystallizing part progressively as the position goes down when a revolving cooling body is submerged and revolved in a molten metal in a crucible to crystallize the purified metal. CONSTITUTION:A specified amount of molten Al 4 containing eutectic impurities melted in a molting furnace is sent into a crucible 1, and the revolving cooling body 10 is submerged in the molten Al and the upper opening of the crucible 1 is hermetically covered with a cover. Then, the revolving body 10 is revolved while a cooling liquid is supplied to the inner part of the revolving body 10, and the initial crystals Al are crystallized on a high purity Al crystallizing part 11. At this time, the atmosphere above the molten metal surface in the crucible 1 is heated by a burner, etc., so that the temp. of the outer peripheral part of the crystallizing part 11 is higher at the upper end and is progressively lower toward the lower part. As a result, an Al nodule I is formed in a tapered shape expanding downward so that it generates the downward stream in the direction B. By this method, the furious rippling on the molten metal surface is prevented, and the sludge consisting of Al2O3 produced by the reaction between Al and O2 in the air is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、共晶系不純物を含むアルミニウム、ケイ素
、マグネシウム、鉛、亜鉛等の各種金属を精製してより
高純度の金属を製造する装置に用いられる回転冷却体に
関する。
[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention is used in an apparatus for producing metals of higher purity by refining various metals containing eutectic impurities such as aluminum, silicon, magnesium, lead, and zinc. The present invention relates to a rotary cooling body.

従来技術とその問題点 たとえば、アルミニウムと共晶を生成する不純物を含む
精製すべきアルミニウムを、端折凝固の原理を利用して
、より高純度に精製する方法が知られている。そして、
このような方法の実施に使用する装置としては、第6図
に示すように、溶融アルミニウム(4)を保持するため
のるつぼ(1)と、るつぼ(1)内に入れられかつ溶融
アルミニウム(4)中に浸漬される回転自在の回転冷却
体(20)とよりなり、回転冷却体く20)が上端から
下方に向って徐々に細くなったテーバ状となされたもの
が用いられている。そして、アルミニウムを溶融した後
、この溶融アルミニウム(4)をるつぼ(1)内に入れ
るとともに常にその凝固温度を越えた温度に加熱保持し
ておき、この加熱された溶融アルミニウム(4)中に冷
却体(20)を浸漬し、この冷却体く20)の表面温度
を上記凝固温度以下に保持し、この冷却体(20)を回
転させて凝固界面近傍に排出された不純物を分散混合さ
せることにより、液相中における凝固界面近傍の不純物
濃化層の厚さを薄くし、その結果上記不純物濃化層での
液相中の温度勾配を大きくしながら、冷却体(20)の
周面により純度の高いアルミニウムを晶出させることに
よってアルミニウムを精製するようになっている。
Prior Art and its Problems For example, a method is known in which aluminum to be purified containing impurities that form a eutectic with aluminum is purified to a higher purity by utilizing the principle of end-fold solidification. and,
As shown in FIG. 6, the apparatus used to carry out such a method includes a crucible (1) for holding molten aluminum (4), and a crucible (1) for holding molten aluminum (4). ), which is rotatably immersed in a rotary cooling body (20), and the rotary cooling body (20) has a tapered shape that gradually tapers downward from the upper end. After melting the aluminum, the molten aluminum (4) is placed in the crucible (1) and kept heated to a temperature that exceeds its solidification temperature, and then cooled into the heated molten aluminum (4). By immersing the body (20), maintaining the surface temperature of this cooling body (20) below the solidification temperature, and rotating this cooling body (20) to disperse and mix the impurities discharged near the solidification interface. , the thickness of the impurity-concentrated layer near the solidification interface in the liquid phase is reduced, and as a result, while increasing the temperature gradient in the liquid phase at the impurity-concentrated layer, purity is increased by the circumferential surface of the cooling body (20). Aluminum is refined by crystallizing aluminum with high aluminum content.

上記において、液相中における凝固界面近傍の不純物濃
化層の厚さを薄くし、その結果上記温度勾配を大きくし
て精製効率を向上するためには、冷却体く20)と溶融
アルミニウム(4)との相対速度が大きくなることが条
件の1つである。
In the above, in order to reduce the thickness of the impurity-concentrated layer near the solidification interface in the liquid phase and thereby increase the temperature gradient to improve purification efficiency, it is necessary to use a cooling body 20) and molten aluminum (4). ) is one of the conditions.

しかしながら、冷却体(20)の回転に伴って溶融アル
ミニウム(4)も冷却体の回転方向と同方向に流れて渦
流が発生するので、上記相対速度の増大には限度があり
、精製効率の向上にも限度がある。しかも冷却体(20
)の回転数を大きくすれば遠心力が増大して冷却体(2
0)の周面に晶出した高純度アルミニウムが付着しにく
くなって生産性が低下するという問題がある。
However, as the cooling body (20) rotates, the molten aluminum (4) also flows in the same direction as the rotational direction of the cooling body, creating a vortex, so there is a limit to the increase in the relative speed, and the improvement in refining efficiency is limited. There are also limits. Moreover, the cooling body (20
), the centrifugal force increases and the cooling body (2
There is a problem in that the crystallized high-purity aluminum becomes difficult to adhere to the peripheral surface of 0), resulting in a decrease in productivity.

そこで、この問題を解決するために、るつぼ(1)の内
周面に、溶融アルミニウム流速低下用邪魔板(3)が円
周方向に所定間隔をおいて複数設けられている装置が考
えられた(実公昭61−38912号公報参照)。この
装置では、精製効率の一層の向上が図れるが、次のよう
な問題が生じる。すなわち、邪魔板(3)が存在すると
、上記流速が部分的に異なり、その結果、第6図に矢印
(C)で示すような冷却体(20)の周面に沿う溶融ア
ルミニウム(4)の上昇流が発生して液面が激しく波立
ち、溶融アルミニウム(4)中に空気が巻込まれ、この
空気とアルミニウムとが反応してA/203からなる滓
が大量に発生する。したがって、除滓作業が必要となる
とともに、上記滓が飛散してるつぼ(1)の内面に付着
し、作業に支障をきたす。さらに、大量の滓が発生する
結果、精製効率を低下させるおそれがある。
Therefore, in order to solve this problem, a device was devised in which a plurality of baffles (3) for reducing the flow rate of molten aluminum are provided on the inner peripheral surface of the crucible (1) at predetermined intervals in the circumferential direction. (Refer to Utility Model Publication No. 61-38912). Although this apparatus can further improve purification efficiency, the following problems arise. That is, when the baffle plate (3) is present, the flow velocity is partially different, and as a result, the flow rate of the molten aluminum (4) along the circumferential surface of the cooling body (20) as shown by the arrow (C) in FIG. An upward flow is generated, the liquid surface is violently rippled, air is drawn into the molten aluminum (4), and this air and aluminum react to generate a large amount of slag made of A/203. Therefore, sludge removal work is required, and the sludge scatters and adheres to the inner surface of the crucible (1), causing trouble in the work. Furthermore, a large amount of slag is generated, which may reduce purification efficiency.

この発明の目的は、上記の問題を解決した金属の精製方
法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a metal refining method that solves the above problems.

問題点を解決するための手段 この発明による金属の精製方法は、るつぼ内に溶融金属
を入れ、溶融金属中に回転冷却体を浸漬し、回転冷却体
を回転させながらその周面により純度の高い精製金属を
晶出させるにあたり、回転冷却体として、溶融金属面よ
りも下方の部分がより純度の高い精製金属晶出部となさ
れたものを使用し、高純度金属晶出部における少なくと
も上部の外周面の温度を、上端が最も高くかつ下方に向
って低くなるようにすることによって、精製金属晶出部
の少なくとも上部への精製金属晶出速度が、上端が最も
遅くかつ下方に向って速くなるようにし、晶出する金属
塊の上部の形状を、下床がりの形状とすることを特徴と
するものである。
Means for Solving the Problems The metal refining method according to the present invention involves placing molten metal in a crucible, immersing a rotary cooling body in the molten metal, and rotating the rotary cooling body to improve the purity of the surrounding surface. In crystallizing refined metal, a rotary cooling body is used in which the part below the molten metal surface is a purified metal crystallization part, and at least the upper outer periphery of the high purity metal crystallization part is used. By setting the temperature of the surface to be highest at the upper end and lower toward the bottom, the rate of crystallization of refined metal toward at least the upper portion of the refined metal crystallization section is slowest at the upper end and faster toward the bottom. The method is characterized in that the shape of the upper part of the metal lump that crystallizes is in the shape of a lower floor.

上記において、゛回転冷却体の精製金属晶出部における
少なくとも上部の外周面の温度を、上端が最も高くかつ
下方に向って低くなるようにする方法としては、るつぼ
の上端開口を開閉自在の蓋で閉鎖し、るつぼ内における
溶融金属の液面よりも上方の雰囲気を加熱する方法、回
転冷却体における溶融金属の液面よりも上方に存在する
部分を加熱する方法、回転冷却体内に供給する冷却流体
量を上端が少なくかつ下方に向って多くする方法、およ
びこれらを組合せた方法などがある。
In the above, a method for making the temperature of at least the upper outer circumferential surface of the refined metal crystallization part of the rotary cooling body highest at the upper end and decreasing downwards is to open and close the upper end opening of the crucible with a lid that can be opened and closed. A method of heating the atmosphere above the liquid level of molten metal in a crucible, a method of heating a portion of a rotating cooling body above the liquid level of molten metal, a method of heating the part of the crucible that is above the liquid level of molten metal, and a method of heating the atmosphere above the liquid level of molten metal in a rotating cooling body. There are methods such as decreasing the amount of fluid at the top and increasing it toward the bottom, and methods that combine these methods.

実  施  例 以下、この発明の実施例について説明する。Example Examples of the present invention will be described below.

以下の実施例は、この発明の方法を高純度アルミニウム
の製造に適用したものである。なお、全図面を通じて同
一物および同一部分には同一符号を付す。
The following example applies the method of this invention to the production of high-purity aluminum. Note that the same parts and parts are denoted by the same reference numerals throughout the drawings.

第1図にはこの発明の実施に使用する装置の第1の具体
例が示されている。
FIG. 1 shows a first specific example of the apparatus used to carry out the invention.

第1図において、高純度アルミニウムの製造装置は、黒
鉛製溶湯保持るつぼ(1)と、上下動自在の回転冷却体
(2)と、円周方向に所定間隔をおいてるつぼ(1)の
内周面に着脱自在に固定された複数の溶融アルミニウム
流速低下用邪魔板(3)とよりなる。るつぼ(1)の上
端開口は、開閉自在の蓋(図示路)で閉鎖されるように
なっている。また、るつぼ(1)内に入れられる溶融ア
ルミニウム(4)の量はほぼ一定量に定められている。
In Fig. 1, the high-purity aluminum production equipment consists of a graphite melt holding crucible (1), a rotary cooling body (2) that can move up and down, and an inner wall of the crucible (1) spaced at a predetermined interval in the circumferential direction. It consists of a plurality of baffle plates (3) for reducing the flow rate of molten aluminum detachably fixed to the circumferential surface. The upper end opening of the crucible (1) is closed with a lid (path shown) that can be opened and closed. Further, the amount of molten aluminum (4) put into the crucible (1) is set to be approximately constant.

回転冷却体(2)は黒鉛、セラミックス等からつくられ
た中空状のものであって、上端から下方に向って徐々に
太くなりかつ長さの中間部から下端に向って徐々に細く
なっている。
The rotary cooling body (2) is a hollow body made of graphite, ceramics, etc., and gradually becomes thicker from the upper end toward the bottom and gradually becomes thinner from the middle part of its length toward the lower end. .

そして、回転冷却体(2)は中空回転軸(5)の下端に
取付けられており、その内部に、中空回転軸(5)内に
配置された冷却流体供給管(図示路)から冷却流体が供
給されるようになっている。
The rotary cooling body (2) is attached to the lower end of the hollow rotating shaft (5), into which cooling fluid is supplied from the cooling fluid supply pipe (path shown) arranged in the hollow rotating shaft (5). It is now being supplied.

また、回転冷却体(2)は、高純度アルミニウムの゛製
造のさいにるつぼ(2)内に入れられた所定量の溶融ア
ルミニウム(4)中に、溶融アルミニウム(4)の液面
が、冷却体(2)の上端と、高さの中間部の最大径部分
(2a)との間に来るように浸漬され、液面よりも下方
の部分が高純度アルミニウム晶出部(6)(精製金属晶
出部)となされている。
In addition, the rotary cooling body (2) cools the liquid surface of the molten aluminum (4) in a predetermined amount of molten aluminum (4) placed in the crucible (2) during the production of high-purity aluminum. The body (2) is immersed so that it is between the upper end and the maximum diameter part (2a) at the middle part of the height, and the part below the liquid level is a high-purity aluminum crystallized part (6) (refined metal crystallization part).

このような構成において、溶解炉(図示路)で溶解され
たFe5Si%Cu、Mgなどの共晶不純物を含む精製
すべき溶融アルミニウム(4)をるつぼ(1)に送り込
む。このとき、回転冷却体(2)は上昇位置にあってる
つぼ(1)の外にある。るつぼ(1)内に所定量の溶融
アルミニウム(4)を入れた後、回転冷却体(2)を、
その上端と最大径部分(2a)との間に液面が来るよう
に溶融アルミニウム(4)中に浸漬し、るつぼ(1)の
上端開口を蓋で閉鎖する。そして、回転冷却体(2)の
内部に冷却流体を供給しつつ回転冷却体(2)を回転さ
せると、この回転冷却体(2)の高純度アルミニウム晶
出部(8)に、まず平滑な凝固面を有する高純度の初晶
アルミニウムが晶出する。共晶不純物は液相中に排出さ
れて凝固界面近傍の液相中に共晶不純物の不純物濃化層
ができる。回転冷却体(2)の回転によって溶融アルミ
ニウム(4)も回転冷却体(2)の回転方向と同方向に
流れるが、邪魔板(3)によって溶融アルミニウム(4
)の流速が低下させられるので、回転冷却体(2)と液
相との相対速度、すなわち回転冷却体(2)の周速と溶
融アルミニウム(4)の流速との差はかなり大きくなる
。したがって、界面近傍に形成された不純物濃化層と他
の大部分の液相との攪拌混合が効果的に行なわれ、不純
物濃化層中の不純物が液相全体に分散せられて不純物濃
化層の厚さが薄くなり、この部分での温度勾配も大きく
なる。しかも、邪魔板(3)により溶融アルミニウム(
4)の乱流も発生し、これによっても不純物濃化層は薄
くされる。この状態で凝固を進行させると、冷却体(2
)の周面に元のアルミニウムよりもはるかに高純度のア
ルミニウム塊(1)が得られる。
In such a configuration, molten aluminum (4) to be purified containing eutectic impurities such as Fe5Si%Cu and Mg melted in a melting furnace (path shown) is fed into the crucible (1). At this time, the rotary cooling body (2) is in the raised position and outside the crucible (1). After putting a predetermined amount of molten aluminum (4) into the crucible (1), the rotary cooling body (2) is
The crucible (1) is immersed in molten aluminum (4) so that the liquid level is between its upper end and the largest diameter portion (2a), and the upper opening of the crucible (1) is closed with a lid. When the rotary cooling body (2) is rotated while supplying cooling fluid into the interior of the rotary cooling body (2), a smooth layer is first formed on the high purity aluminum crystallized portion (8) of the rotary cooling body (2). High purity primary aluminum with solidified surfaces crystallizes out. The eutectic impurities are discharged into the liquid phase, forming an impurity-concentrated layer of eutectic impurities in the liquid phase near the solidification interface. Due to the rotation of the rotary cooling body (2), the molten aluminum (4) also flows in the same direction as the rotating direction of the rotary cooling body (2), but the baffle plate (3) prevents the molten aluminum (4) from flowing.
) is reduced, so that the relative velocity between the rotary cooling body (2) and the liquid phase, ie the difference between the circumferential speed of the rotary cooling body (2) and the flow velocity of the molten aluminum (4), becomes considerably large. Therefore, the impurity concentration layer formed near the interface is effectively stirred and mixed with most of the other liquid phase, and the impurities in the impurity concentration layer are dispersed throughout the liquid phase, resulting in impurity concentration. The thickness of the layer becomes thinner and the temperature gradient in this region also becomes larger. Moreover, the molten aluminum (
The turbulent flow described in 4) also occurs, and the impurity concentrated layer is thinned by this as well. If solidification is allowed to proceed in this state, the cooling body (2
), an aluminum lump (1) of much higher purity than the original aluminum is obtained.

このとき、るつぼ(1)内の液面よりも上方の雰囲気を
バーナー等で加熱し、回転冷却体(2)の高純度アルミ
ニウム晶出部(6)、の外周面の温度を、上端が最も高
くかつ下方に向って低くなるようにする。すると、高純
度アルミニウム晶出部(6)への晶出量は、上端で少な
く、かつ下方に向って最大径部分(2a)まで増大して
その下方は等しくなり、高純度アルミニウム晶出部(6
)の外周面に晶出した高純度アルミニウム塊(I)の形
状は、上端が最も細くかつ下方に向って徐々に広がって
最大径部分(2a)で最も太くなり、さらに下方に向っ
て細くなったものとなる。したがって、冷却体(2)の
近傍においては、高純度アルミニウム塊(1)の上部に
沿って第1図に矢印(A)で示すような下降流が生じる
。その結果、液面に激しい波立ちが起きるのが防止され
、空気中の酸素とアルミニウムとの反応の結果生じるA
/20.よりなる滓の量が少なくなる。
At this time, the atmosphere above the liquid level in the crucible (1) is heated with a burner, etc., and the temperature of the outer peripheral surface of the high-purity aluminum crystallization part (6) of the rotary cooling body (2) is adjusted so that the upper end is the highest. Make it high and get lower towards the bottom. Then, the amount of crystallization in the high-purity aluminum crystallization part (6) is small at the upper end, increases downward to the maximum diameter part (2a), and becomes equal below the maximum diameter part (2a), and the amount of crystallization in the high-purity aluminum crystallization part ( 6
) The shape of the high-purity aluminum lump (I) crystallized on the outer peripheral surface of the aluminum ingot (I) is thinnest at the upper end, gradually widens downward, becomes thickest at the maximum diameter part (2a), and becomes thinner downward. It becomes something. Therefore, in the vicinity of the cooling body (2), a downward flow as shown by the arrow (A) in FIG. 1 is generated along the upper part of the high-purity aluminum lump (1). As a result, violent ripples on the liquid surface are prevented, and the A
/20. The amount of slag will be reduced.

次にさらに具体的な実施例について説明する。Next, more specific examples will be described.

上記るつぼ(1)の内周面に6枚の邪魔板(3)を設け
ておいた。また、冷却体(2)の最大径部分(2a)の
外径を1501としておいた。そして、るつぼ(1)内
に、Fed、07wt% 、S iO。
Six baffle plates (3) were provided on the inner peripheral surface of the crucible (1). Further, the outer diameter of the maximum diameter portion (2a) of the cooling body (2) was set to 1501 mm. Then, in the crucible (1), Fed, 07wt%, SiO.

04vt%を含有する溶融アルミニウム(4)を入れて
670℃に加熱保持しておいた。また、溶融アルミニウ
ム(4)の液面よりも−F方の雰囲気を700℃に加熱
保持しておいた。ついで、回転冷却体(2)を溶融アル
ミニウム(4)中に浸漬し、その内部に冷却流体を供給
しながら回転数40 Orpmで回転させた。この操作
を30分間行なった後冷却体(2)の回転を停止させ、
冷却体(2)を上昇させた。冷却体(2)の周面には1
3 kgのアルミニウム塊が晶出していた。その後、冷
却体(2)の周面に晶出したアルミニウム塊(1)を除
去し、このアルミニウム塊(+)中のFeおよびSiの
平均不純物濃度を測定した。その結果、Fed、005
0wt%、Sin、0070wt%であり、この値を元
の不純物濃度で除した実効分配係数はK (Fe)=0
.07、K(St)−0,17であった。また、操作中
、溶融アルミニウム(4)の液面は静かで滓の発生は見
られなかった。
Molten aluminum (4) containing 0.04vt% was added and kept heated at 670°C. Further, the atmosphere on the −F side of the molten aluminum (4) was heated and maintained at 700°C. Next, the rotary cooling body (2) was immersed in the molten aluminum (4), and was rotated at a rotational speed of 40 Orpm while supplying a cooling fluid to the inside thereof. After performing this operation for 30 minutes, the rotation of the cooling body (2) is stopped,
The cooling body (2) was raised. 1 on the circumferential surface of the cooling body (2)
A 3 kg aluminum lump was crystallized. Thereafter, the aluminum lump (1) crystallized on the circumferential surface of the cooling body (2) was removed, and the average impurity concentration of Fe and Si in the aluminum lump (+) was measured. As a result, Fed, 005
0wt%, Sin, 0070wt%, and the effective distribution coefficient obtained by dividing this value by the original impurity concentration is K (Fe) = 0
.. 07, K(St)-0.17. Further, during the operation, the liquid level of the molten aluminum (4) was quiet and no slag was observed.

比較のために、従来例の装置を用いて行なった比較例に
ついて述べる。回転冷却体(20)における溶融アルミ
ニウム(4)の液面に接する部分の外径を1501とじ
ておいた。そして、るつぼ(1)内に、FeO,07w
t%、SLo、04vt%を含有する溶融アルミニウム
(4)を入れて670℃に加熱保持しておいた。ついで
、回転冷却体(20)を溶融アルミニウム(4)中に浸
漬し、その内部に冷却流体を供給しながら回転数400
 rpmで回転させた。この操作を30分間行なった後
冷却体(20)の回転を停止させ、冷却体(20)を上
昇させた。冷却体(20)の周面には10kgのアルミ
ニウム塊が晶出していた。その後、冷却体(20)の周
面に晶出したアルミニウム塊を除去し、このアルミニウ
ム塊中のFeおよびSiの平均不純物濃度を測定した。
For comparison, a comparative example using a conventional device will be described. The outer diameter of the portion of the rotary cooling body (20) in contact with the liquid surface of the molten aluminum (4) was fixed at 1501. Then, in the crucible (1), FeO, 07w
Molten aluminum (4) containing t%, SLo, and 04vt% was added and kept heated at 670°C. Next, the rotary cooling body (20) is immersed in the molten aluminum (4), and the rotational speed is increased to 400 while supplying cooling fluid to the inside of the rotary cooling body (20).
Rotated at rpm. After performing this operation for 30 minutes, the rotation of the cooling body (20) was stopped and the cooling body (20) was raised. A 10 kg aluminum lump was crystallized on the circumferential surface of the cooling body (20). Thereafter, the aluminum lump crystallized on the circumferential surface of the cooling body (20) was removed, and the average impurity concentration of Fe and Si in the aluminum lump was measured.

その結果、FeO,0070vt%、S i 0.00
88wt%であり、この実効分配係数はK (Fe)−
0,1、K (S 1)−0,21であった。また、操
杼中、溶融アルミニウム(4)の液面においては、激し
い溶湯の飛散が起こり、多量の滓が発生した。
As a result, FeO, 0070vt%, Si 0.00
88 wt%, and its effective partition coefficient is K (Fe)-
It was 0,1, K (S 1) - 0,21. Furthermore, during the operation of the shuttle, violent splashing of molten metal occurred on the surface of the molten aluminum (4), and a large amount of slag was generated.

そして、この滓はるつぼ(1)の内周面における液面よ
りも上方の部分に付着して、精製操作の継続に対して障
害となった。
This slag adhered to the inner peripheral surface of the crucible (1) above the liquid level and became an obstacle to the continuation of the refining operation.

第2図には、この発明の実施に使用する装置の第2の具
体例が示されている。
FIG. 2 shows a second specific example of the apparatus used to practice the invention.

第2図において、回転冷却体(10)は、全長にわたっ
て等径の中空円筒状であり、溶融アルミニウム(4)の
液面よりも下方の部分が高純度アルミニウム晶出部(1
1)となっている。
In FIG. 2, the rotary cooling body (10) has a hollow cylindrical shape with the same diameter over its entire length, and the portion below the liquid level of the molten aluminum (4) is a high-purity aluminum crystallization area (10).
1).

このような構成において、高純度アルミニウムの製造は
、第1図に示されている装置の場合と同様に行なわれる
。晶出した高純度アルミニウム塊(りは、上端から下方
に向って広がったテーバ状となり、この高純度アルミニ
ウム塊(I)の上部に沿って第2図に矢印(B)で示す
ような下降流が生じる。その結果、液面に激しい波立ち
が起きるのが防止され、空気中の酸素とアルミニウムと
の反応の結果生じるA/203よりなる滓の量が少なく
なる。
In such a configuration, the production of high purity aluminum is carried out in the same way as in the apparatus shown in FIG. The crystallized high-purity aluminum lump (I) has a tapered shape that spreads downward from the upper end, and a downward flow as shown by the arrow (B) in Figure 2 flows along the top of this high-purity aluminum lump (I). As a result, severe ripples on the liquid surface are prevented, and the amount of slag made of A/203 produced as a result of the reaction between oxygen in the air and aluminum is reduced.

第3図には、この発明の実施に使用する装置の第3の具
体例が示されている。
FIG. 3 shows a third specific example of the apparatus used to carry out the invention.

第3図にお、いて、回転冷却体(20)は、従来の方法
に使用したものと同じ構成であって上端から下方に向っ
て徐々に細くなったテーバ筒状であり、溶融アルミニウ
ム(4)の液面よりも下方の部分が高純度アルミニウム
晶出部(16)となっている。このような構成において
、高純度アルミニウムの製造は、第1図に示されている
装置の場合と同様に行なわれる。晶出した高純度アルミ
ニウム塊(1)は、上端から下方に向って広がったテー
バ状となり、この高純度アルミニウム塊(1)の上部に
沿って第3図に矢印(D)で示すような下降流が生じる
。その結果、液面に激しい波立ちが起きるのが防止され
、空気中の酸素とアルミニウムとの反応の結果生じるA
/203よりなる滓の量が少なくなる。
In FIG. 3, the rotary cooling body (20) has the same configuration as that used in the conventional method, and has a Taber cylindrical shape that gradually becomes thinner from the upper end downward. ) is a high-purity aluminum crystallization part (16) below the liquid level. In such a configuration, the production of high purity aluminum is carried out in the same way as in the apparatus shown in FIG. The crystallized high-purity aluminum lump (1) has a tapered shape that spreads downward from the upper end, and descends as shown by the arrow (D) in Figure 3 along the upper part of this high-purity aluminum lump (1). A flow occurs. As a result, violent ripples on the liquid surface are prevented, and the A
The amount of slag consisting of /203 is reduced.

第4図には、この発明の実施に使用する装置の第4の具
体例が示されている。
FIG. 4 shows a fourth specific example of the apparatus used to carry out the invention.

第4図において、高純度アルミニウムの製造装置は、精
製すべきアルミニウムを溶解する溶解炉(12)に続い
て4つのるつぼ(IA)〜(LD)が並べられ、4つの
るつぼ(1A)〜(ID)内には、上記実施例の装置と
同様に邪魔板(3〉が設けられている。また、各るつぼ
(IA)〜(ID)に対応して上下動自在である高純度
アルミニウムを晶出させるための回転冷却体(2)が設
けられている。隣り合うるつぼ(LA)〜(10)どう
しは、上端部において連結樋(13)によって互いに連
通状に接続され、左端のるつぼ(LA)に溶解炉(12
)から供給されるアルミニウム溶湯を受けるための受は
樋(14)が取り付けられ、また右端のるつぼ(ID)
の上端部に溶湯排出樋(15)が取り付けられている。
In FIG. 4, the high-purity aluminum manufacturing apparatus includes a melting furnace (12) for melting aluminum to be purified, followed by four crucibles (IA) to (LD), and four crucibles (1A) to (LD). A baffle plate (3) is provided inside the crucible (ID) in the same way as in the apparatus of the above embodiment.Also, a high-purity aluminum crystal that can be moved up and down corresponds to each crucible (IA) to (ID). A rotary cooling body (2) is provided for discharging the crucibles (LA) to (10). Adjacent crucibles (LA) to (10) are connected to each other through a connecting gutter (13) at the upper end, and the leftmost crucible (LA) ) in the melting furnace (12
) A gutter (14) is attached to the receiver to receive the molten aluminum supplied from the crucible (ID) on the right end.
A molten metal discharge gutter (15) is attached to the upper end.

このような構成の高純度アルミニウムの製造装置におい
て、溶解炉(12)内で溶融させられた精製すべきアル
ミニウムは、各るつぼ(IA)〜(ID)に送り込まれ
る。各るつぼ(LA)〜(ID)における溶湯量が所定
量に達したときに、冷却体(2)を下降させて溶湯中に
浸漬し、るつぼ(LA)〜(ID)の上端開口を閉鎖す
る。そして、溶融アルミニウム(4)の液面よりも上方
の雰囲気を、その液相線温度よりも高く加熱保持する。
In the high-purity aluminum manufacturing apparatus having such a configuration, the aluminum to be purified is melted in the melting furnace (12) and sent to each of the crucibles (IA) to (ID). When the amount of molten metal in each crucible (LA) to (ID) reaches a predetermined amount, the cooling body (2) is lowered and immersed in the molten metal, and the upper end openings of the crucibles (LA) to (ID) are closed. . Then, the atmosphere above the liquid level of the molten aluminum (4) is heated and maintained at a temperature higher than its liquidus temperature.

ついで、その内部に中空回転軸(5)から冷却流体を供
給しつつこれを回転させる。すると、偏析凝固の原理に
より回転冷却体(2)における最大径部分(2a)の下
方部分の周面にだけ高純度アルミニウムが晶出する。共
晶不純物は液相中に排出され、冷却体(2)の回転によ
り生じる遠心力によって冷却体(2)から遠ざけられる
。こうして、溶解炉(12)から供給される元のアルミ
ニウムよりも高純度かつ所望の純度のアルミニウムが得
られる。各るつぼ(IA)〜(ID)における回転冷却
体(2)の周面に高純度アルミニウムが得られる原理は
上記実施例1の装置の場合と同様である。
Next, it is rotated while supplying cooling fluid from the hollow rotating shaft (5) into its interior. Then, due to the principle of segregation solidification, high-purity aluminum is crystallized only on the peripheral surface of the lower portion of the maximum diameter portion (2a) of the rotary cooling body (2). The eutectic impurities are expelled into the liquid phase and are moved away from the cooling body (2) by the centrifugal force generated by the rotation of the cooling body (2). In this way, aluminum of higher purity and desired purity than the original aluminum supplied from the melting furnace (12) is obtained. The principle of obtaining high purity aluminum on the circumferential surface of the rotary cooling body (2) in each of the crucibles (IA) to (ID) is the same as in the case of the apparatus of Example 1 above.

この装置において、精製すべきアルミニウム中に、アル
ミニウムと包晶を生成する不純物が含まれている場合に
は、溶解炉(12)と左端のるつぼ(IA)との間に攪
拌機を備えたホウ素添加用るつぼを配置しておくのがよ
い。そして、溶湯を溶解炉(12)からまずこのるつぼ
に送り込み、このるつぼで溶湯中にホウ素を添加して上
記攪拌機で攪拌する。すると、ホウ素が溶湯中に含まれ
ているTi、VSZr等の包晶不純物と反応LテT i
 B2 、V B2 、Z r B2等の不溶性ホウ化
物が生成する。余剰のホウ素は、共晶不純物にして除去
される。上記ホウ化物は、るつぼ(IA)〜(ID)中
で冷却体(2)の回転により生じる遠心力によって冷却
体(2)から遠ざけられ、冷却体(2)の周面に晶出し
たアルミニウムに含まれることはなくなる。
In this equipment, if the aluminum to be purified contains impurities that will form peritectics with aluminum, a boron addition system equipped with a stirrer between the melting furnace (12) and the leftmost crucible (IA) is used. It is a good idea to have a crucible ready for use. Then, the molten metal is first fed into this crucible from the melting furnace (12), boron is added to the molten metal in this crucible, and the mixture is stirred by the above-mentioned stirrer. Then, boron reacts with peritectic impurities such as Ti and VSZr contained in the molten metal.
Insoluble borides such as B2, V B2 and Z r B2 are produced. Excess boron is removed as a eutectic impurity. The borides are moved away from the cooling body (2) by the centrifugal force generated by the rotation of the cooling body (2) in the crucibles (IA) to (ID), and are deposited on the aluminum crystallized on the circumferential surface of the cooling body (2). It will no longer be included.

第5図には、この発明の実施に使用する装置の第5の具
体例が示されている。
FIG. 5 shows a fifth specific example of the apparatus used to carry out the invention.

第5図において、第1図に示す装置と異なる点は、るつ
ぼ(1)の内周面に邪魔板(3)が設けられていないこ
とであり、その他は同じ構成である。
The difference in FIG. 5 from the apparatus shown in FIG. 1 is that a baffle plate (3) is not provided on the inner circumferential surface of the crucible (1), and the other configurations are the same.

また、第2図から第4図に示す装置においても、邪魔板
(3)が設けられていなくてもよい。
Also, in the devices shown in FIGS. 2 to 4, the baffle plate (3) may not be provided.

発明の効果 この発明の金属の精製方法によれば、回転冷却体として
溶融金属面よりも下方の部分がより純度の高い精製金属
晶出部となされたものを使用し、精製金属晶出部におけ
る少なくとも上部の外周面の温度を、上端が最も高くか
つ下方に向って低くなるようにすることによって、精製
金属晶出部の少なくとも上部への精製金属晶出速度が上
端が最も遅くかつ下方に向って速くなるようにし、晶出
する金属塊の上部の形状を、下広がりの形状とすること
を特徴とするものであるから、金属塊晶出後は、回転冷
却体の近傍において、液面付近に、金属塊の上部上広が
り形状部に沿う下降流が生じる。したがって、液面にお
ける波立ち、溶融金属の飛散等の発生が防止され、その
結果空気中の酸素とアルミニウムとの反応の結果生じる
Al2O3からなる滓の量が少なくなり、滓が大量に発
生する結果起きる問題が未然に防止される。
Effects of the Invention According to the metal refining method of the present invention, a rotary cooling body is used in which the portion below the molten metal surface is a refined metal crystallization region with higher purity, and By setting the temperature of the outer circumferential surface of at least the upper part to be highest at the upper end and decreasing toward the bottom, the crystallization rate of refined metal toward at least the upper part of the refined metal crystallization section is the slowest at the upper end and decreases toward the bottom. This method is characterized by the shape of the upper part of the crystallizing metal lump expanding downward, so that after crystallization of the metal lump, the metal lump near the liquid surface near the rotary cooling body. Then, a downward flow is generated along the upper part of the metal lump. Therefore, the occurrence of ripples on the liquid surface, scattering of molten metal, etc. is prevented, and as a result, the amount of slag consisting of Al2O3 produced as a result of the reaction between oxygen in the air and aluminum is reduced, which occurs as a result of generation of a large amount of slag. Problems are prevented before they occur.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の実施に使用する装置の第1の具体例
を示す垂直断面図、第2図はこの発明の実施に使用する
装置の第2の具体例を示す垂直断面図、第3図はこの発
明の実施に使用する装置の第3の具体例を示す垂直断面
図1、第4図はこの発明の実施に使用する装置の第4の
具体例を示す垂直断面図、第5図はこの発明の実施に使
用する装置の第5の具体例を示す垂直断面図、第6図は
従来方法の実施に使用する装置を示す垂直断面図である
。 (1) (LA)〜(ID)・・・るつぼ、(2)(1
0)・・・回転冷却体、(4)・・・溶融アルミニウム
、(8) (11)(16)・・・高純度アルミニウム
晶出部(精製金属晶出部)、(I)・・・高純度アルミ
ニウム塊。 以  上 特許出願人  昭和アルミニウム株式会社代 理 人 
 岸本 瑛之助 (外4名)第1図 第2図 第5図 第6図 昭和63年 3月25日 1.事件の表示 昭和61年特許願第313248号 2、発明の名称 金属のmu方法 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 4代理人 住所  大阪市南区鰻谷西之町57番地の6イナバビル
6階  電話06−252−2436氏名  (608
7)弁理士 岸 本 瑛 之 助   ノ昭和 年 月
 日 6、補正により増加する発明の数 7、補正の対象 補正の内容 (1)  明細書の特許請求の範囲の欄の記載を別紙の
通り補正する。 (2)  同書2頁5行〜4頁19行の「たとえば・・
・・・・がある。」を次のように訂正する。 「 たとえば、アルミニウムと共晶を生成する不純物を
含む精製すべきアルミニウムを、偏析凝固の原理を利用
して、より高純度に精製する方法が知られている。この
方法として、たとえば本出願人の特許出願にかかる方法
、すなわち精製すべきアルミニウムを溶融した後、この
溶融アルミニウムをるつぼ内に入れるとともに常にその
凝固温度を越えた温度に加熱保持しておき、この加熱さ
れた溶融アルミニウム中に、上端から下方に向って細く
なったテーパ筒状の中空回転冷却体を浸漬し、この冷却
体内に冷却流体を送り込んでその表面温度を上記凝固温
度以下に保持しながらこの冷却体を回転させ、アルミニ
ウムが冷却体外周面に晶出するさいに凝固界面近傍に排
出された不純物を液相全体に分散混合させることにより
、液相中における凝固界面近傍の不純物濃化層の厚さを
薄(し、その結果上記不純物濃化層での液相中の温度勾
配を大きくしながら、冷却体の周面により純度の高いア
ルミニウムを晶出させることによってアルミニウムを精
製する方法がある(特公昭61−3385号公報参照)
。上記方法において、液相中における凝固界面近傍の不
純物濃化層の厚さを薄くし、その結果上記温度勾配を大
きくして精製効率を向上するた′めには、冷却体と溶融
アルミニウムとの相対速度を大きくすることが条件の1
つである。しかしながら、冷却体の回転に伴って溶融ア
ルミニウムも冷却体の回転方向と同方向に流れて渦流が
発生するので、上記相対速度の増大には限度があり、精
製効率の向上にも限度がある。しかも冷却体の回転数を
大きくすれば遠心力が増大して冷却体の周面に晶出した
高純度アルミニウムが付着しにくくなって生産性が低下
するという問題がある。また、冷却体の回転数を大きく
すると、冷却体の周囲では溶融アルミニウムを巻き込も
うと作用し、空気が溶融アルミニウム中に巻き込まれ、
この空気とアルミニウムとが反応してA12o3からな
る滓が大量に発生する。しかも、上記従来の方法で用い
られる冷却体は、上端から下方に向って細くなったテー
バ筒状であるから、これを回転させた場合には上部と下
部との周速が異なることになり、上部の周速が下部の周
速よりも大きくなって溶融アルミニウムに上向きの速度
成分を有する流れが発生することになり、その結果、溶
融アルミニウムの液面が波立って溶融アルミニウム中に
空気が巻込まれ、この空気とアルミニウムとが反応して
A12o3からなる滓が大量に発生する。したがって、
除滓作業が必要となるとともに、上記滓が飛散してるつ
ぼの内面に付着し、作業に支障をきたす。さらに、大量
の滓が発生する結果、精製効率を低下させるおそれがあ
る。上記波立ちは、回転冷却体の周面にアルミニウム塊
が晶出し始めてからが著しく起こりやすくなる。 また、本出願人は、上記溶融アルミニウムの渦流の流速
を低下させるために、るつぼの内周面に、溶融アルミニ
ウム流速低下用邪魔板を円周方向に所定間隔をおいて複
数設けることも提案した(実公昭61−38912号公
報参照)。 この場合には、冷却体の回転数をそれほど大きくしなく
ても、冷却体と溶融アルミニウムとの相対速度を大きく
することが可能となり、精製効率を一層向上させること
ができる。しかしながら、邪魔板が存在すると、溶融ア
ルミニウムの流速が部分的に異なることになり、その結
果、冷却体の液面下に存在する部分の上部の近傍におい
て、溶融アルミニウムに、上向きの速度成分を有する流
れが一層多く発生することになる。 したがって、溶融アルミニウムの液面は一層激しく波立
ち、波立ちが生じることによる悪影響はよりひどくなる
。」 (3)  同書5頁6行の「により純度」を「における
溶融金属面よりも下方の精製金属晶出部に、より純度」
と訂正する。 同頁7〜9行の「回転冷却体として・・・・・・高純度
金属晶出部」を「精製金属晶出部」と訂正する。 (4)  同書6頁6行の「方法、」と「および」との
間に「精製金属晶出部の内周面を断熱材で覆い、断熱材
の厚さを上端が最も薄く、下方に向かって徐々に厚くし
ておく方法、」を加入する。 (5)  同書10頁6行の「かって、」と「冷却体」
との間に「アルミニウム塊(1)が晶出した後は、最大
径部分(2a)よりも上方の部分においては、その上部
の周速が、下部の周速よりも小さくなり、」を加入する
。 同頁11行と12行との間に次の文を加入する。 「 上記において、操作の初期の段階、すなわち高純度
アルミニウム塊(1)が上記のような形状に晶出し始め
る前の段階においても、最大径部分(2a)よりも上方
の下床がり状部分によって、その近傍に下向きの速度成
分を有する溶融アルミニウム(4)の流れが発生するの
で、液面に激しい波立ちが起きるのが防止される。」(
8)  同書11頁16行の「従来例」を「第6図に示
す」と訂正する。 同頁17行の「述べる。」と「回転冷却体」との間に「
第6図に示す装置は、るつぼ(1)内の溶融アルミニウ
ム(4)中に浸漬される回転冷却体(20)が上端から
下方に向って徐々に細くなったテーパ状となされたもの
である。この」を加入する。 (7)  同書13頁8行の「行なわれる。」を「行な
われ、溶融アルミニウム(4)面よりも上方の雰囲気が
バーナー等で加熱され、高純度アルミニウム晶出部(1
1)の外周面の温度は、上端が最も高く下方に向って低
くなるようになされる。」と訂正する。 同頁10行の「なり、」と「この」との間に「上記実施
例1と同様にして」を加入する。 同頁18行〜19行の「従来の方法に使用した」を「第
6図に示した」と訂正する。 (8)  同書14頁5行の「行なわれる。」を「行な
われ、溶融アルミニウム(4)面よりも上方の雰囲気が
バーナー等で加熱され、高純度アルミニウム晶出部(1
1)の外周面の温度は、上端が最も高く下方に向って低
くなるようになされる。」と訂正する。 同頁7行の「なり、」と「この」との間に「上記実施例
1と同様にして」を加入する。 同頁12行の「少なくなる。」の次に「なお、この装置
では、操作の初期の段階、すなわち高純度アルミニウム
塊(1)が上記形状に晶出し始めるまでは液面に波立ち
が発生する。」を加入する。 (9)  同書18頁7行の「生じる。」と「したがっ
て」との間に「すなわち、金属塊が晶出した後は、回転
冷却体を回転させた場合には、金属塊の上部と下部との
周速が異なることになり、金属塊における上部の周速が
下部の周速よりも小さくなって、回転冷却体の近傍にお
いて溶融金属に下向きの速度成分を有する流れが発生す
る。」を加入する。 (10)同書19頁2行の「従来方法の実施」を「第1
図に示す装置で行った実施例に対する比較例の実施」と
訂正する。 以  上 特許請求の範囲 るつぼ内に溶融金属を入れ、溶融金属中に回転冷却体を
浸漬し、回転冷却体を回転させなが出させるにあたり、
精製金属晶出部における少なくとも上部の外周面の温度
を、上端が最も高くかつ下方に向って低くなるようにす
ることによって、精製金属晶出部の少なくとも上部への
精製金属晶出速度が、上端が最も遅くかつ下方に向って
速くなるようにし、晶出する金属塊の上部の形状を、下
広がりの形状とすることを特徴とする金属の精製方法。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a first specific example of the device used to carry out the present invention, FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a second specific example of the device used to carry out the present invention, and FIG. Figure 1 is a vertical sectional view showing a third specific example of the device used to carry out the present invention, Figure 4 is a vertical sectional view showing a fourth specific example of the device used to carry out the present invention, and Figure 5 is a vertical sectional view showing a fourth specific example of the device used to carry out the present invention. 6 is a vertical cross-sectional view showing a fifth specific example of the apparatus used in carrying out the present invention, and FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing the apparatus used in carrying out the conventional method. (1) (LA) ~ (ID)... Crucible, (2) (1
0)... Rotary cooling body, (4)... Molten aluminum, (8) (11) (16)... High purity aluminum crystallization part (refined metal crystallization part), (I)... High purity aluminum ingot. Patent applicant Showa Aluminum Co., Ltd. Agent
Einosuke Kishimoto (4 others) Figure 1 Figure 2 Figure 5 Figure 6 March 25, 1988 1. Display of the case 1985 Patent Application No. 313248 2, Name of the invention MU method for metals 3, Person making the amendment Relationship to the case Patent applicant 4 Agent Address 6 Inaba Building, 57-57 Ugidani Nishinocho, Minami-ku, Osaka 6th floor Telephone 06-252-2436 Name (608
7) Patent Attorney Einosuke Kishimoto No. 6, Number of inventions increased by amendment 7, Contents of amendment subject to amendment (1) Amend the statement in the scope of claims column of the specification as shown in the attached sheet do. (2) From page 2, line 5 to page 4, line 19 of the same book, “For example...
There is... ” should be corrected as follows. "For example, there is a known method of refining aluminum that contains impurities that form eutectic with aluminum to a higher purity by utilizing the principle of segregation solidification. The method according to the patent application is that after the aluminum to be purified is melted, this molten aluminum is placed in a crucible and is always heated and maintained at a temperature exceeding its solidification temperature. A hollow rotary cooling body with a tapered cylindrical shape tapered downward is immersed in the cooling body, and cooling fluid is fed into this cooling body to maintain its surface temperature below the above-mentioned solidification temperature while rotating this cooling body. By dispersing and mixing the impurities discharged near the solidification interface during crystallization on the outer circumferential surface of the cooling body into the entire liquid phase, the thickness of the impurity concentrated layer near the solidification interface in the liquid phase can be reduced. As a result, there is a method of refining aluminum by crystallizing highly pure aluminum from the circumferential surface of a cooling body while increasing the temperature gradient in the liquid phase in the impurity-concentrated layer (Japanese Patent Publication No. 3385/1985). reference)
. In the above method, in order to reduce the thickness of the impurity-concentrated layer near the solidification interface in the liquid phase and thereby increase the temperature gradient and improve purification efficiency, it is necessary to connect the cooling body and molten aluminum. Condition 1 is to increase the relative speed
It is one. However, as the cooling body rotates, the molten aluminum also flows in the same direction as the rotational direction of the cooling body, creating a vortex, so there is a limit to the increase in the relative speed, and there is also a limit to the improvement in refining efficiency. Moreover, if the number of revolutions of the cooling body is increased, centrifugal force increases, making it difficult for crystallized high-purity aluminum to adhere to the circumferential surface of the cooling body, resulting in a decrease in productivity. In addition, when the rotation speed of the cooling body is increased, the area around the cooling body tries to involve the molten aluminum, and air is drawn into the molten aluminum.
This air and aluminum react to generate a large amount of slag consisting of A12o3. Moreover, since the cooling body used in the above-mentioned conventional method has a tapered cylindrical shape that tapers downward from the upper end, when it is rotated, the circumferential speeds of the upper and lower parts will be different. The circumferential speed at the top becomes larger than the circumferential speed at the bottom, creating a flow with an upward velocity component in the molten aluminum.As a result, the surface of the molten aluminum ripples and air is drawn into the molten aluminum. This air reacts with aluminum to generate a large amount of slag consisting of A12o3. therefore,
Not only does slag removal work become necessary, but the sludge scatters and adheres to the inner surface of the crucible, impeding the work. Furthermore, a large amount of slag is generated, which may reduce purification efficiency. The above-mentioned ripples become more likely to occur after aluminum lumps begin to crystallize on the circumferential surface of the rotary cooling body. The applicant also proposed that a plurality of baffles for reducing the flow rate of molten aluminum be provided at predetermined intervals in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the crucible in order to reduce the flow rate of the vortex flow of the molten aluminum. (Refer to Utility Model Publication No. 61-38912). In this case, the relative speed between the cooling body and molten aluminum can be increased without increasing the rotational speed of the cooling body so much, and the refining efficiency can be further improved. However, the presence of the baffle causes the flow velocity of the molten aluminum to differ locally, with the result that the molten aluminum has an upward velocity component near the top of the section of the cooling body that is below the liquid surface. More flow will occur. Therefore, the surface of the molten aluminum ripples more violently, and the adverse effects of the ripples become more severe. (3) In the same book, page 5, line 6, ``purity'' is changed to ``purity in the refined metal crystallization area below the molten metal surface.''
I am corrected. In lines 7 to 9 of the same page, "High purity metal crystallization section as a rotary cooling body" is corrected to "refined metal crystallization section." (4) On page 6, line 6 of the same book, between ``method'' and ``and,'' it says, ``The inner circumferential surface of the refined metal crystallization area is covered with a heat insulating material, and the thickness of the heat insulating material is adjusted from the thinnest at the top to the bottom. ``How to gradually thicken it towards the top.'' (5) "Katte" and "cooling body" in the same book, page 10, line 6
``After the aluminum lump (1) crystallizes, the circumferential speed in the upper part of the aluminum lump (1) becomes smaller than the circumferential speed in the lower part in the part above the maximum diameter part (2a).'' do. Add the following sentence between lines 11 and 12 on the same page. In the above, even at the initial stage of the operation, that is, before the high-purity aluminum ingot (1) begins to crystallize into the shape described above, the under-floor part above the maximum diameter part (2a) , a flow of molten aluminum (4) with a downward velocity component is generated in the vicinity, which prevents violent ripples from occurring on the liquid surface.
8) "Conventional example" on page 11, line 16 of the same book is corrected to "shown in Figure 6." On line 17 of the same page, between “state” and “rotating cooling body”, “
In the device shown in Fig. 6, a rotary cooling body (20) immersed in molten aluminum (4) in a crucible (1) has a tapered shape that gradually becomes thinner from the upper end downward. . Add this. (7) In the same book, p. 13, line 8, ``It is carried out.'' The atmosphere above the molten aluminum (4) surface is heated with a burner, etc.
1) The temperature of the outer circumferential surface is the highest at the upper end and decreases downward. ” he corrected. In line 10 of the same page, ``in the same manner as in Example 1'' is added between ``Nari,'' and ``Kono''. In lines 18 and 19 of the same page, "used in the conventional method" is corrected to "shown in FIG. 6." (8) In the same book, page 14, line 5, ``It is carried out.
1) The temperature of the outer circumferential surface is the highest at the upper end and decreases downward. ” he corrected. In line 7 of the same page, ``in the same manner as in Example 1'' is added between ``Nari,'' and ``Kono''. On line 12 of the same page, next to "It will decrease.""In this device, ripples will occur on the liquid surface during the initial stage of operation, that is, until the high-purity aluminum lump (1) begins to crystallize in the above shape." .” is added. (9) On page 18, line 7 of the same book, between the words ``produces'' and ``therefore,'' it says ``In other words, after the metal lump crystallizes, if the rotary cooling body is rotated, the upper and lower parts of the metal lump As a result, the circumferential velocity of the upper part of the metal lump becomes smaller than that of the lower part, and a flow with a downward velocity component is generated in the molten metal near the rotary cooling body. join. (10) “Implementation of conventional methods” on page 19, line 2 of the same book was changed to “Implementation of conventional methods”
Implementation of a comparative example with respect to the example carried out using the apparatus shown in the figure.'' In the above claims, placing molten metal in a crucible, immersing a rotary cooling body in the molten metal, and rotating the rotary cooling body to bring it out.
By setting the temperature of the outer circumferential surface of at least the upper part of the refined metal crystallization section so that the temperature is highest at the upper end and decreases toward the bottom, the rate of crystallization of refined metal toward at least the upper part of the refined metal crystallization section is increased. 1. A method for refining a metal, characterized in that the crystallizing metal mass is slowest and becomes faster toward the bottom, and the shape of the upper part of the metal mass to be crystallized is made to widen downward.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] るつぼ内に溶融金属を入れ、溶融金属中に回転冷却体を
浸漬し、回転冷却体を回転させながらその周面により純
度の高い精製金属を晶出させるにあたり、回転冷却体と
して、溶融金属面よりも下方の部分がより純度の高い精
製金属晶出部となされたものを使用し、精製金属晶出部
における少なくとも上部の外周面の温度を、上端が最も
高くかつ下方に向って低くなるようにすることによって
、精製金属晶出部の少なくとも上部への精製金属晶出速
度が、上端が最も遅くかつ下方に向って速くなるように
し、晶出する金属塊の上部の形状を、下広がりの形状と
することを特徴とする金属の精製方法。
Molten metal is placed in a crucible, a rotary cooling body is immersed in the molten metal, and as the rotary cooling body is rotated, purified metal with high purity is crystallized from its circumferential surface. The lower part of the refined metal crystallization part is made of a purified metal crystallization part with higher purity, and the temperature of at least the upper outer peripheral surface of the refined metal crystallization part is set so that the temperature is highest at the upper end and becomes lower toward the bottom. By doing so, the rate of refined metal crystallization to at least the upper part of the refined metal crystallization part is slowest at the upper end and becomes faster toward the bottom, and the shape of the upper part of the metal lump to be crystallized is changed to a shape that spreads downward. A metal refining method characterized by:
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