JPS63174765A - 溶融金属用連続真空脱ガス装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は溶融金属の脱ガス装置に関し、特に無酸素銅の
連続鋳造設備への応用に適するように、真空脱ガス槽を
、例えば、二重管により構成し、該二重管上部に生ずる
真空の吸い上げ力を利用して溶湯を内管から外管へ向け
てオーバーフローさせ、溶湯が真空に曝される面積を増
大させることにより真空脱ガス効率を向上させるように
した溶融金属真空脱ガス装置に関する。

〔従来の技術〕

溶融金属（溶湯）を真空雰囲気に曝すと、溶湯中に含ま
れるガスの除去、有害不純物成分の除去等の効果があり
、高品質、高信顧性を要求される金属材料の製造におい
ては溶湯の真空処理による脱ガスが行われる。従来、溶
湯の脱ガス法としては、 （１）流滴脱ガス法 （２）吸い上げ脱ガス法 （３）浴面脱ガス法 （４）還流式脱ガス法 等が実用されているが、夫々次に述べる欠点が指摘され
ている。すなわち、（１）の方法では装置自体の高さが
大きくなり、（２）の方法では真空槽が１台であるため
に溶湯の流れが不連続となる。また、（３）は大きな真
空槽が必要であり、（４）は還流を起こさせるために溶
湯中に不活性ガスを吹き込むことが必要であり、溶湯の
温度低下も大きく、装置の保守も面倒である。

（１）〜（４）の方法は何れも製鉄業で使用された実施
例か多く、共通の特徴として、処理方式が取鍋方式（一
定量の溶湯を槽内に蓄溜し、一槽単位で処理する方式）
であり、且つ１回当りの処理量が数十トンと多量である
ことが挙げられる。従って、生産量の比較的少ない非鉄
金属工業用として過大であり、且つ連続脱ガス操作（無
酸素銅中の連続鋳造設備には不可欠の要請である）には
極めて不適当である。

この要請に応える連続脱ガス方法として、２箇の脱ガス
槽を並列に配置し、各説ガス槽の開口部を夫々溶湯に浸
漬した状態で、一方が溶湯を吸入中に他方が脱ガス後の
溶湯を排出するように、交互に脱ガス槽の真空排気を行
う方法が特開昭６１−２１９４５１号公報Ｇこ開示され
ている。しかし、この方法では、溶湯が真空雰囲気に曝
される面積がまだ小さく、脱ガス効率が充分とは言い難
く、改善が望まれている。

〔発明が構成〕

本発明は以上に鑑みてなされたものであり、従来技術の
問題点を解決するために次の手段を採る。すなわち、真
空脱ガス槽を、例えば、二重管により構成して第１と第
２の部分に区分し、その第１の部分を脱ガス前の溶湯の
吸入用に、その第２の部分を脱ガス後の溶湯の排出用に
使用する。ここで、第１および第２の部分の上端部を真
空ポンプにより排気して真空部を形成する。該真空部の
吸引力と溶湯供給レベルの調整により脱ガス前の溶湯は
第１の部分に吸入されてその上端部に達し、これをオー
バーフローして第２の部分に流入する。このとき、溶湯
が真空雰囲気に曝される面積は、従来方式のそれに較べ
、極めて太き（なるため、真空脱ガス効率は大幅に改善
される。

以下、本発明の溶融金属用連続真空脱ガス装置について
詳細に説明する。

〔実施例〕

添付図面は本発明の一実施例を示し、１は例えば、無酸
素銅連続鋳造設備用の保持炉、２はその上に配置され、
耐火物により構成された真空脱ガス槽で、この槽の上端
部は配管により除塵器４を経由して、真空ポンプ等の真
空排気装置５　（図示せず）へ接続される。

３は真空脱ガス槽２に巻き付けられた低周波コイルで、
槽２内の溶湯８を加熱して適温に保ち、その溶融状態を
維持する機能を果たす。

７は保持炉入口１０を経て供給される溶湯８を槽２内に
取り込む溶湯受けで、その底部は槽２中の内部配管６に
接続される。図から明らかな通り、真空脱ガス槽２は内
部配管６と共に二重管状の構造を構成する。また、８ａ
、８ｂ、８ｃ、８ｄは夫々装置各部における溶湯の液面
を意味する。９は溶湯８の次工程（連続鋳造機）への通
路（開口）９ａを開閉するストッパーである。

以上の構成において、保持炉入口１０より溶湯を供給し
ながら、真空排気装置５を作動させ、真空脱ガス２上部
の空気を吸入排除すれば、これにより真空脱ガス槽２の
上部には真空部２ａが発生する。溶湯受け７の溶湯８ａ
のレベルが保持炉１の溶湯８ｂより高いことと真空の吸
引力により、保持炉入口１０より溶湯受け７へ供給され
た溶湯８は内部配管６の最上部へ導かれ、その外部へ濡
出（オーバーフロー）し、外管を経由して保持炉１へ向
けて排出されて貯溜される。

前述したように、溶湯受け７内の溶湯の液面８ａは保持
炉１内のそれ８ｂよりも高い。

この事実に対応して、配管６の最上部における溶湯の液
面８ｃは、その外部のそれ８ｄよりも常に高くなり、両
者間には一定の液面差Δｈが生ずる。溶湯は常に配管６
の外壁面に沿って流滴状となって落下するため、従来方
式（−重管の最上部を真空に排気し、脱ガスする）に較
べ溶湯が真空雰囲気に曝される面積は著しく増大し、比
較的小型な装置により高い脱ガス効率を得ることができ
る。

以上の説明から明らかなように、連続的に溶湯を供給す
ることにより連続的に真空脱ガス操作を行うことができ
るから、連続鋳造設備に使用される脱ガス装置として好
適である。

本発明者が無酸素銅について行った実験の結果によれば
、脱ガス後の水素含有率は脱ガス前のそれの１／３以下
（０，３３ｐｐｍ）になり、従来の真空吸上げ方式のそ
れ（約１／２．約０，５ｐｐＨ＋以下）に較べ、顕著な
改善が認められた。

因みに本実験は真空脱ガス槽の上部壁面に飛散付着した
銅の水素濃度を測定することにより行われたものである
。鋼中に含まれるガス（主にＨｚ）は素材内の気泡発生
の要因となり、例えば、マグネトロン等の電子管に使用
される場合にはスローリークの原因となるが、本装置に
よれば、このような問題も解消する。

以上の実施例では、脱ガス槽を二重管によって構成して
２つの部分に分けたが、板によって仕切ることによって
２つの部分を構成しても良い。

また、真空脱ガス装置を構成する二重管構造の内管を脱
ガス前の溶湯の吸入用に、また、外管を脱ガス後の溶湯
の排出用に使用しているが、内、外管の用途を逆にして
も差し支えない。

更に、保持炉内を数基に区切り、各室ごとに真空脱ガス
槽を配置し、多段式に脱ガスを繰り出すことにより、真
空脱ガスの効果を一層向上させることも可能である。

一方、無酸素銅の連続溶解、鋳造設備に適用する場合を
中心に説明したが、その他の純銅、銅合金及びアルミニ
ウム等金属全般の脱ガスにも応用できることは言うまで
もない。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、本発明の溶融金属真空脱ガス装置に
よれば、真空脱ガス槽を、例えば、二重管構造とし、そ
の上端部を真空に排気し、その吸引力と溶湯の液面レベ
ルを使用して脱ガス前の溶湯をその上端部まで吸い上げ
、更にこれを外管側に濡出（オーバーフロー）させなが
ら脱ガスする構成としたため、従来の真空脱ガス装置に
比較して溶湯が真空雰囲気に曝らされる面積を極めて大
きくすることができ、比較的小型な装置によって高い脱
ガス効率を得ることができた。更に、溶湯に対する連続
的な脱ガス操作が可能であるため、各種金属の連続溶解
、鋳造設備への応用に極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の一実施例を示す断面図。 符号の説明 １−−−−−−一保持炉 ２・・・・−真空脱ガス槽 ２ａ−−−−−・−同上部に生ずる真空部３−・−・低
周波コイル ４−−−−一・・除塵装置 ５・−・・−真空排気装置 ６−−−−−一内部配管 ７−・・・溶湯受け ８−・・−溶湯 ８　ａ　１８　ｂ　％　８　ｃ　１８　ｄ−−−−・同
液面９・・−一−−−ストッパー １０、−−−−・保持炉人口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融金属を連続的に脱ガスする溶融金属用連続脱
   ガス装置において、 隔壁によって仕切られた第１および第２の 部分を有し、上端に所定の圧力に減圧された空間を有す
   る脱ガス槽と、 前記第１の部分に脱ガス前の溶融金属を供 給する溶融金属受け部と、 前記第２の部分から排出される脱ガス後の 溶融金属を受ける保持炉とを備え、 前記溶融金属受け部の位置レベルを前記保 持炉の溶融金属レベルより高くすることにより溶融金属
   を前記第１の部分から前記第２の部分へオーバーフロー
   させることによって溶融金属の脱ガスを行うことを特徴
   とする溶融金属用連続真空脱ガス装置。
2. （２）前記脱ガス槽が同心円状に配置された二重管より
   構成され、内管によって第１の部分を、内外管の間に第
   ２の部分を形成する特許請求の範囲範囲第１項記載の溶
   融金属用連続真空脱ガス装置。
3. （３）前記脱ガス槽が仕切板によって仕切られた前記第
   １および第２の部分を有する特許請求の範囲範囲第１項
   記載の溶融金属用連続真空脱ガス装置。