JPS646398B2

JPS646398B2 -

Info

Publication number: JPS646398B2
Application number: JP4593784A
Authority: JP
Inventors: Toshiichi Hikata
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Altemira Co Ltd
Priority date: 1984-03-09
Filing date: 1984-03-09
Publication date: 1989-02-03
Also published as: JPS60188792A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、複数のるつぼ内に入れられた溶湯
を液相の状態に加熱保持する装置に関し、特に偏
析凝固の原理を利用して高純度アルミニウムを得
るさいに用いるのに適した加熱保持装置に関す
る。

本出願人は、高純度アルミニウムを製造するた
めに、偏析凝固の原理を利用したアルミニウムの
精製方法として、精製すべきアルミニウムを溶解
した後、この溶融アルミニウムを常にその凝固温
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冷却体を浸漬し、この
冷却体の表面温度を上記凝固温度以下に保持し、
この冷却体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することにより、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
勾配を急にしながら、冷却体の表面に高純度アル
ミニウムを晶出させることを特徴とする方法（特
開昭57−82437号）を提案した。

上記において、アルミニウム溶湯を加熱保持す
る装置としては、周壁と底壁とよりなりかつ周壁
内面にニクロム線が取付けられた左右方向に長い
加熱保持炉内に、複数のるつぼが１列に並んで配
置されたものが考えられる。しかしながら、この
ような加熱保持装置では、ニクロム線で発生した
熱が保持炉周壁を伝わつて外部へ逃げるために熱
効率が悪いという問題がある。また、るつぼ内の
溶湯が飛散してニクロム線に付着した場合にニク
ロム線が容易に断線するおそれがある。しかも、
ニクロム線が断線した場合のニクロム線の交換が
困難である。

この発明は上記の問題を解決した複数のるつぼ
内溶湯の加熱保持装置を提供することを目的とす
る。

この明細書において、左右とは第１図および第
２図に向つていうものとする。

この発明による複数のるつぼ内溶湯の加熱保持
装置は、左右方向に長くかつ周壁と底壁とよりな
る加熱保持炉内に、複数の溶湯保持るつぼが１列
に並んで配置され、各るつぼの左右両側において
加熱保持炉内に棒状炭化ケイ素発熱体が配置さ
れ、棒状炭化ケイ素発熱体の両端部が、周壁の長
辺部を、発熱体の長さ方向に摺動自在に貫通して
外方に突出しているものである。

この発明の加熱保持装置によれば、棒状炭化ケ
イ素発熱体が各るつぼの左右両側に配置されてい
るので、従来の加熱保持装置に比べて保持炉の外
部へ逃げる熱量は少なく、熱効率が非常に良くな
る。また、発熱体として棒状炭化ケイ素発熱体が
用いられているので、るつぼ内の溶湯が飛散して
発熱体に付着したとしても、発熱体としてニクロ
ム線を用いた場合のように断線することはない。
しかも、棒状炭化ケイ素発熱体の両端部が、保持
炉周壁の長辺部を、発熱体の長さ方向に摺動自在
に貫通して外方に突出しているので、棒状炭化ケ
イ素発熱体を交換する場合には、保持炉の外側か
ら古い発熱体を引き抜き、新しい発熱体を挿入す
るだけでよく、作業がきわめて容易である。

この発明を、以下図面に示す実施例について説
明する。

図面には、この発明による加熱保持装置が、偏
析凝固の原理を利用した高純度アルミニウムの連
続製造装置に使用されている場合が示されてい
る。連続製造装置は、アルミニウムを溶解する溶
解炉（図示略）と、その右側に配置された加熱保
持炉１とを備えている。加熱保持炉１は左右方向
に長くかつ周壁１ａと底壁１ｂとよりなり、この
加熱保持炉１内に、複数の溶湯保持るつぼ２が一
列に並べられている。そして、左端のるつぼ２内
に撹拌機３が配置され、他のるつぼ２内に上下動
自在の回転冷却体４が１つずつ配置されている。

隣り合うるつぼ２どうしは、上端部において連
結樋５によつて連通状に接続され、左端のるつぼ
２の上端部に溶解炉から供給されるアルミニウム
溶湯を受けるための受け樋６が取り付けられ、右
端のるつぼ２の上端部に溶湯排出樋７が取り付け
られている。そして、加熱保持炉１内における隣
り合うるつぼ２どうしの間、左端のるつぼ２の左
側および右端のるつぼ２の右側の位置に、それぞ
れ棒状炭化ケイ素発熱体８が上下方向に複数本ず
つ並んで配置されている。棒状炭化ケイ素発熱体
８の両端部は、周壁１ａの長辺部にあけられた孔
９を、発熱体８の長さ方向に摺動自在に貫通して
加熱保持炉１の外部に突出している。上下に並ん
だ棒状炭化ケイ素発熱体８の突出端部を覆うよう
に、各るつぼ２どうしの間、左端のるつぼ２の左
側および右端のるつぼ２の右側において、それぞ
れ周壁１ａ外面にカバー１０が着脱自在に取り付
けられており、発熱体８の突出端部は、カバー１
０内に取付けられた受け部材１１に挿入されてい
る。この受け部材１１にリード線１２が接続され
ている。棒状炭化ケイ素発熱体８を交換する場合
には、いずれか一方のカバー１０を取り外した
後、発熱体８を引き抜き、新たな発熱体を孔９に
挿通させ、カバー１０を取り付ければよい。

回転冷却体４は下方に向つて徐々に細くなりか
つ両端が閉塞された中空のテーパ筒状であり、黒
鉛、セラミツクス等からつくられている。また、
回転冷却体４は中空回転軸１３の下端に取付けら
れており、その内部には、中空回転軸１３内に配
置された冷却流体供給管（図示略）から冷却流体
が供給されるようになつている。

このような構成の高純度アルミニウムの連続製
造装置において、溶解炉内で溶融せられた精製す
べきアルミニウムは、各るつぼ２に送り込まれ
る。るつぼ２中の溶融アルミニウムは、棒状炭化
ケイ素発熱体８によつて加熱され液相の状態で保
持されている。また、この溶融アルミニウムに、
Fe、Si、Cu、Mgなどのアルミニウムと共晶を生
成する共晶不純物の他にTi、Ｖ、Zrなどのアル
ミニウムと包晶を生成する包晶不純物が含まれて
いる場合、左端のるつぼ２において、溶湯中にホ
ウ素を添加して撹拌機３で撹拌すると、ホウ素が
Ti、Ｖ、Zr等の包晶不純物と反応してTiB₂、
VB₂、ZrB₂等の不溶性金属ホウ化物が生成する。

各るつぼ２における溶湯量が所定量に達したと
きに、冷却体４を下降させて溶湯中に浸漬し、そ
の内部に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４
の周面にだけ高純度アルミニウムが晶出し、共晶
不純物および左端のるつぼ２で添加された余剰の
ホウ素は液相中に排出されて、冷却体４の回転に
より生ずる遠心力により冷却体４から遠ざけられ
る。また、溶融アルミニウム中に含まれていた金
属ホウ化物も、回転冷却体４の回転により生じる
遠心力により回転冷却体４から遠ざけられるの
で、回転冷却体４の周面に晶出したアルミニウム
に金属ホウ化物が含まれることもなくなる。こう
して溶解炉から供給される元の精製すべきアルミ
ニウムよりも高純度のアルミニウムが得られる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示し、第１図は加熱
保持装置を使用した高純度アルミニウムの連続製
造装置の一部切り欠き平面図、第２図は同じく一
部切欠き正面図、第３図は第２図の−線にそ
う拡大断面図である。１……加熱保持炉、１ａ……周壁、１ｂ……底
壁、２……るつぼ、８……棒状炭化ケイ素発熱
体。

Claims

【特許請求の範囲】

１左右方向に長くかつ周壁１ａと底壁１ｂとよ
りなる加熱保持炉１内に、複数の溶湯保持るつぼ
２が１列に並んで配置され、各るつぼ２の左右両
側において加熱保持炉１内に棒状炭化ケイ素発熱
体８が配置され、棒状炭化ケイ素発熱体８の両端
部が、周壁１ａの長辺部を、発熱体８の長さ方向
に摺動自在に貫通して外方に突出している、複数
のるつぼ内溶湯の加熱保持装置。