KR101287560B1 - 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거용 플럭스 및 이를 이용한 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거방법 - Google Patents

알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거용 플럭스 및 이를 이용한 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거용 플럭스 및 이를 이용하여 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘 불순물을 제거하는 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거용 플럭스는, 제1 금속 염화물 및 상기 제1 금속 염화물과 다른 제2 금속 염화물을 포함하는 금속 염화물의 공융 혼합물을 60 내지 100 중량% 함유하고, 상기 제1 금속 염화물과 상기 제2 금속 염화물의 적어도 어느 하나는 융점은 750 ℃ 이상이고, 상기 공융 혼합물의 융점이 700 ℃ 이하이다.
본 발명에 따른 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거용 플럭스는 칼슘에 대한 제거효율이 높아 상대적으로 적은 양으로도 용탕 내의 칼슘을 유효하게 제거할 수 있어 경제적이다. 또한, 2종 이상의 금속 염화물로 구성된 공융 혼합물을 주성분으로 사용에 따라 융점이 용탕 온도 이하로 강하되므로, 플럭스를 별도의 용융처리 할 필요가 없고 용해로의 내구성과 작업환경이 개선된다.

Description

알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거용 플럭스 및 이를 이용한 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거방법{A FLUX FOR REMOVING CALCIUM IMPURITY FROM MOLTEN ALUMINIUM OR ALUMINIUM ALLOY AND THE REMOVING METHOD OF CALCIUM IMPURITY FROM MOLTEN ALUMINIUM OR ALUMINIUM ALLOY USING THE SAME}
본 발명은 칼슘 불순물을 포함하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕으로부터 칼슘을 제거하기 위하여 처리되는 플럭스 및 이를 이용하여 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕으로부터 칼슘을 제거하는 방법에 관한 것이다.
알루미늄은 가볍고 가공성이 좋으며 전기 및 열전도도가 높을 뿐 아니라, Si, Mg, Zn, Mn, Cu 등의 원소와 함께 다양한 종류의 고강도, 고내식성 합금으로 이용되는 금속이다. 이에 따라, 알루미늄 또는 알루미늄 합금은 음료수 캔, 차량, 가전용품, 건축, 기계, 전기, 항공기 등 산업 전반에 걸쳐 널리 사용되고 있다.
예를 들어, 규소(Si)가 10% 정도로 다량 함유되어 있는 알루미늄-규소 합금은 자동차 부품 등에 사용된다. 알루미늄 스크랩을 이용하여 알루미늄-규소 합금의 2차 지금을 제조하기 위해서는 금속 규소를 알루미늄 용탕에 투입해 알루미늄-규소 합금의 조성을 조절해야 한다. 이러한 알루미늄-규소 합금의 2차 지금을 제조하기 위해 사용되는 금속 규소 중에는 일반적으로 수백 ppm의 농도로 칼슘이 불순물로 혼입되어 있으며, 금속 규소의 가격 상승으로 인해 칼슘 함유량이 높은 저순도의 금속 규소의 사용이 더욱 늘어나는 추세이다. 칼슘은 10ppm 정도의 농도로 알루미늄-규소 합금 제품에 존재해도 합금 제품의 기밀성을 저하시켜 강도 저하를 유발하게 된다.
이와 같이, 칼슘은 합금 제품의 강도 저하를 유발하므로, 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 재생과정이나, 알루미늄 합금의 제조 과정에서 용탕 중의 칼슘 함량을 일정 량 이하로 제어할 필요가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로서, 알루미늄 용탕 중에 염소가스(Cl2 gas)를 투입하는 방법이나 유기 염화물인 육염화에탄(Hexachloroethane, C2Cl6)을 알루미늄 용탕 중에 투입하고, 분해되어 생성되는 염소가스를 이용하여 칼슘을 제거하는 용탕처리 방법이 알려져 있다. 그러나, 이러한 방법은 작업 중에 다량의 염소가스가 발생하고, 유기염화물의 냄새 때문에 작업환경이 열악한 상태에 놓이게 되는 결점이 있다. 또한 다량의 염소가스는 반응 선택성이 없기 때문에 효과적으로 칼슘을 제거할 수 없어 용탕처리 성능이 떨어지는 문제점이 있다.
한편, 일본국 특개소60-100636호에는 불화알루미늄암모늄을 주된 재료로 한 알카리 및 알카리 토류금속 제거용 플럭스를 알루미늄 또는 알루미늄 합금 스크랩의 용탕에 투입하여 칼슘을 제거하는 방법이 개시되어 있다.
전술한 선행문헌의 기술은 알루미늄 용탕 중의 알카리 금속(Na) 및 알카리 토류 금속(Ca, Mg)을 제거하기 위하여, 불화알루미늄암모늄(NH4AlF4, (NH4)3AlF6, NH4Al 및 F로부터의 착화합물)의 단독 또는 이들의 혼합물로 구성된 불화알루미늄암모늄 플럭스를 용탕 량의 0.5% 정도로 투입하여 플럭스 처리를 실시하였다. 그러나, NH4AlF4, (NH4)3AlF6와 같은 불화알루미늄암모늄은 반응 선택성이 낮아 칼슘 제거효율이 좋지 않다. 이에 따라 플럭스의 사용량이 많아지는 단점이 있다. 또한, 플럭스의 주된 성분이 불화물과 암모늄로 구성되어 있으므로, 이로 인해 발생하는 불소가스(HF gas)가 용해로의 부식을 가속화하며, 암모늄 가스에 의한 악취 등 작업환경이 열악해진다지는 문제가 있다. 또한, 암모늄 중의 수소가 용탕 중에 수소가스로 잔류하기 때문에 재차 수소가스 제거 플럭스를 처리해야 하는 번거로움이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는 상기한 문제점을 해결하여, 칼슘에 대한 제거효율이 높아 상대적으로 적은 양으로도 용탕 내의 칼슘을 유효하게 제거할 수 있어 경제적이고, 플럭스의 융점이 용탕 온도 이하로 강하되어 별도의 용융처리를 할 필요가 없으며, 용해로의 내구성과 작업환경에 영향이 적은 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거용 플럭스 및 이를 이용한 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거용 플럭스는,
제1 금속 염화물 및 상기 제1 금속 염화물과 다른 제2 금속 염화물을 포함하는 금속 염화물의 공융 혼합물을 60 내지 100 중량% 함유하고,
상기 제1 금속 염화물과 상기 제2 금속 염화물의 적어도 어느 하나는 융점은 750 ℃ 이상이고, 상기 공융 혼합물의 융점이 700 ℃ 이하이다.
본 발명에 따른 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거용 플럭스에 있어서, 상기 금속 염화물의 공융 혼합물은 AlCl3, NaCl, KCl, MgCl2, CaCl2, BaCl2 및 ZnCl2로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 2종 이상의 금속 염화물의 공융 혼합물인 것이 바람직하다. 특히, 제1 금속 염화물은 MgCl2이고, 상기 제2 금속 염화물은 AlCl3, NaCl, KCl, CaCl2, BaCl2 및 ZnCl2로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 금속 염화물인 것이 바람직하다. 이때, MgCl2의 함량은 금속 염화물의 공융 혼합물 총 중량을 기준으로 10 중량% 이상인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 따른 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거용 플럭스는 금속 불화물을 플럭스 총 중량을 기준으로 40 중량% 이하로 더 포함하는 것이 바람직하다. 금속 불화물은 AlF3, Na3AlF6, KAlF4, K2AlF5, K3AlF6, NaF, KF, Na2SiF6, K2SiF6 등을 각각 단독으로 또는 이들을 2종 이상 병용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거용 플럭스는 금속 탄산염, 금속 황산염 및 금속 질산염으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 플럭스 총 중량을 기준으로 10 중량% 이하로 더 포함하는 것이 바람직하다. 금속 탄산염으로는 Na2CO3, K2CO3 또는 이들의 혼합물을 들 수 있고, 금속 황산염으로는 Na2SO4, K2SO4 또는 이들의 혼합물을 들 수 있고, 금속 질산염으로는 NaNO3, KNO3 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘슘 불순물 제거방법은,
(S1) 칼슘 불순물이 포함된 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 용융시켜 700 내지 800 ℃로 유지되는 용탕을 준비하는 단계;
(S2) 상기 용탕에 전술한 조성의 칼슘 불순물 제거용 플럭스를 투입하는 단계;
(S3) 상기 (S2)의 결과물로부터 용탕 표면의 드로스를 제거하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거방법에 있어서, (S2)의 칼슘 불순물 제거용 플럭스를 투입하는 단계는 상기 용탕의 표면에 칼슘 불순물 제거용 플럭스를 산포하거나 또는 불활성 가스와 함께 칼슘 불순물 제거용 플럭스를 파이프를 통해 용탕 내에 취입하는 방법에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거용 플럭스는 칼슘에 대한 제거효율이 높아 상대적으로 적은 양으로도 용탕 내의 칼슘을 유효하게 제거할 수 있어 경제적이다. 또한, 2종 이상의 금속 염화물로 구성된 공융 혼합물을 주성분으로 사용에 따라 융점이 용탕 온도 이하로 강하되므로, 플럭스를 별도의 용융처리 할 필요가 없고 용해로의 내구성에 영향을 주지 않는다. 더불어, 2종 이상의 금속 염화물을 사용함에 의해 플럭스의 반응열을 조절할 수 있는 이점도 있다.
이와 같이 본 발명의 플럭스를 이용하면, 경제적이고 용이하게 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘 불순물을 제거할 수 있다. 또한, 용해로의 내구성과 작업환경에 대한 영향이 적으며, 주요 성분인 금속 염화물이 수소가스 제거 성능을 갖고 있으므로 재차 수소가스 제거 플럭스를 다시 처리해야 하는 번거로움이 없다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따른 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거용 플럭스는, 금속 염화물을 60 내지 100 중량% 함유한다. 금속 염화물은 염소가스나, 금속 불화물보다 칼슘과의 선택적 반응성이 매우 커서 칼슘의 제거효율이 매우 좋다. 따라서, 금속 불화물을 주성분으로 하는 플럭스보다 상대적으로 적은 양으로도 용탕 내의 칼슘을 유효하게 제거할 수 있어 경제성이 높다. 금속 염화물의 함량이 플럭스 총 중량을 기준으로 60 중량% 미만이면, 칼슘 제거를 위해 투입되어야 하는 플럭스의 양이 많아져서 경제성이 저하될 수 있다. 예를 들어 KCl과 MgCl2가 포함된 플럭스가 칼슘을 염화시켜 제거하는 반응식을 살펴 보면 다음과 같다.
[반응식 1]
2Al + 6KCl → 2AlCl3 + 6K
2AlCl3 + 3Ca + MgCl2 → 3CaCl2 + 2Al + MgCl2
또한, 본 발명에서 플럭스로서 포함되는 금속 염화물은 서로 다른 종류의 금속 염화물을 2종 이상 포함하며, 이들 금속 염화물들은 공융 혼합물을 이룬다. 즉, 본 발명에서 사용된 금속 염화물은 제1 금속 염화물 및 상기 제1 금속 염화물과 다른 제2 금속 염화물을 포함하며, 공융 혼합물(Eutectic mixture)이 된다. 이와 같이, 2종 이상의 서로 다른 금속 염화물을 혼용한 공융 혼합물은 융점이 강하된다. 알루미늄 용탕은 통상 680 내지 740℃로 유지되는데, 금속 염화물의 융점은 대부분 750 ℃ 이상이므로 알루미늄 용탕에 플럭스로 처리하기 위해서는 별도로 용융처리 할 필요가 있다. 이에 따라 에너지 사용량이 증가하며, 용융 알루미늄의 산화와 용해로의 부식을 유발한다. 본 발명에서는 공융 혼합물을 이루어 플럭스의 융점이 용탕 이하의 온도로 강하될 수 있는 2종 이상의 금속 염화물을 이용하므로서 이러한 문제점을 해결하였다. 즉, 제1 금속 염화물과 제2 금속 염화물의 적어도 어느 하나는 융점이 용탕의 온도보다 높은 750 ℃ 이상이나, 이들은 공융 혼합물을 이루어 융점이 700 ℃ 이하(바람직하게는 680 ℃ 이하)로 강하된다.
금속 염화물은 AlCl3(Aluminium chloride, 융점 192 ℃), NaCl(Sodium chloride, 융점 800 ℃), KCl(Potassium chloride, 융점 776 ℃), MgCl2(Magnesium chloride, 융점 712 ℃), CaCl2(Calcium chloride, 융점 772 ℃), BaCl2(Barium chloride, 융점 962 ℃) 및 ZnCl2(Zinc chloride, 융점 283 ℃) 등을 들 수 있는데, 금속 염화물의 공융 혼합물은 이들로부터 선택된 적어도 2종 이상의 금속 염화물의 공융 혼합물인 것이 바람직하다.
특히, 제1 금속 염화물이 MgCl2이고, 제2 금속 염화물은 AlCl3, NaCl, KCl, CaCl2, BaCl2 및 ZnCl2로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 금속 염화물인 것이 바람직하다. MgCl2이 포함되면, 반응식 1에서와 같이 알루미늄 용탕 중의 칼슘과의 반응이 빨라져 칼슘 제거성능이 개선되는 장점이 있다.
이때, MgCl2의 함량은 금속 염화물의 공융 혼합물 총 중량을 기준으로 10 중량% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 60 중량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거용 플럭스는 금속 불화물을 플럭스 총 중량을 기준으로 40 중량% 이하로 더 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 금속 불화물은 금속 염화물의 공융 혼합물과 칼슘과의 반응속도를 제어하여 지속적인 반응이 일어날 수 있게 도움을 준다. 금속 불화물로는 AlF3, Na3AlF6, KAlF4, K2AlF5, K3AlF6, NaF, KF, Na2SiF6 및 K2SiF6등을 각각 단독으로 또는 이들을 2종 이상 병용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거용 플럭스는 금속 탄산염, 금속 황산염 및 금속 질산염으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 플럭스 총 중량을 기준으로 10 중량% 이하로 더 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 첨가제들은 금속 염화물의 공융 혼합물의 반응성을 개선한다. 또한, 플럭스의 융점을 낮추어 주는 기능도 있다. 금속 탄산염으로는 Na2CO3, K2CO3 또는 이들의 혼합물을 들 수 있고, 금속 황산염로는 Na2SO4, K2SO4 또는 이들의 혼합물을 들 수 있고, 금속 질산염으로는 NaNO3, KNO3 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.
전술한 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거용 플럭스를 이용하여, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 용탕 내의 칼슘 불순물을 다음과 같은 방법으로 제거할 수 있다.
먼저, 칼슘 불순물이 포함된 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 용융시켜 700 내지 800 ℃로 유지되는 용탕을 준비한다(S1 단계).
칼슘 불순물이 포함된 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로는 알루미늄-규소 합금 외에, 칼슘을 포함하고 이 칼슘을 제거해야 하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금이라면 모두 사용할 수 있다. 알루미늄의 용융온도는 660.32 ℃이므로, 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 완전히 용융되도록 용탕 내부를 700 내지 800 ℃로 유지시킨다.
이어서, 상기 용탕에 전술한 칼슘 불순물 제거용 플럭스, 즉 소정의 금속 염화물의 공융 혼합물을 포함하는 플럭스를 투입한다(S2 단계).
칼슘 불순물 제거용 플럭스의 제형은 각각의 성분으로 된 파우더 또는 그래뉼들의 혼합물로 제조되거나, 이들 각각의 성분이 혼합되어 제조된 파우더, 그래뉼 또는 플레이크로 제조될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
칼슘 불순물 제거용 플럭스를 투입하는 방법으로는 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 용탕 내에 플럭스를 투입하는 통상적인 플럭스 투입방법이 이용될 수 있는데, 예를 들어 상기 용탕의 표면에 칼슘 불순물 제거용 플럭스를 산포하거나 또는 불활성 가스와 함께 칼슘 불순물 제거용 플럭스를 파이프를 통해 용탕 내에 취입하는 방법에 의해 이루어질 수 있다. 본 발명의 플럭스를 사용해 알루미늄 용탕으로부터 칼슘을 제거하는 경우, 그 첨가량은 알루미늄의 종류, 용탕량, 용탕 온도 등을 고려해 적정량을 선정할 수 있는데, 예를 들어 제거하고자 하는 칼슘 양의 농도에 따라서 알루미늄 용탕량의 0.05~0.2% 중량으로 플럭스를 첨가할 수 있다.
투입된 플럭스는 용탕 내의 칼슘과 반응하여 염화칼슘을 형성한다. 염화칼슘을 포함한 드로스는 비중 차이로 인하여 용탕의 표면으로 이동하게 된다. 따라서, 상기 용탕 표면의 드로스를 제거함으로서(S3 단계), 칼슘 불순물을 용탕으로부터 제거할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되어 지는 것이다.
실시예 1
ADC12종 알루미늄 스크랩 5톤을 용해로에 넣어 용융시킨 후, KS ALDC12종의 규격을 만족시키는 Al 2차 지금(규소 함량 9.6~12.0%)을 제조하기 위해 금속 규소를 투입하여 알루미늄 합금의 조성을 맞추었고, 금속 규소 중에 혼입된 칼슘을 제거하기 위해 칼슘제거 플럭스를 투입하여 처리하였다.
용탕 중 칼슘의 초기 농도, 구체적인 플럭스의 조성, 플럭스 처리 방법 등을 하기에 나타냈다.
용탕 중 초기 Ca 농도 : 표 1 참조
용해로 : 5톤 반사형 용해로
용용 온도 : 700 ~ 750℃
플럭스 : MgCl2 20 중량부, KCl 60 중량부 K3AlF6 10 중량부 및 K2SO4 10 중량부의 혼합물
플럭스 처리방법 : 용탕 표면에 플럭스를 산포처리한 후, 지게차 스키머를 이용 플럭스 표면 두드리기
플럭스 처리시간 : 25분
플럭스 처리 후의 용탕 내 칼슘 제거율 측정 결과를 하기 표 1에 나타냈다.
실시예 2
플럭스의 처리방법으로서 용탕 표면에 플럭스를 산포처리하는 대신, 질소가스를 이용하여 1.5kg/min의 속도로 플럭스를 용탕 내에 주입시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 3
플럭스로서 MgCl2 30 중량부, NaCl 40 중량부 및 K2SiF6 30 중량부의 혼합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 실시하였다.
실시예 4
플럭스로서 MgCl2 20 중량부, NaCl 60 중량부, K2CO3 10 중량부 및 K3AlF6 10 중량부의 혼합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 실시하였다.
실시예 5
플럭스로서 MgCl2 40 중량부, KCl 50 중량부 및 K3AlF6 10 중량부의 혼합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 실시하였다.
실시예 6
플럭스로서 MgCl2 40 중량부, NaCl 50 중량부 및 Na3AlF6 10 중량부의 혼합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 실시하였다.
실시예 7
플럭스로서 MgCl2 40 중량부, NaCl 60 중량부의 혼합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 실시하였다.
실시예 8
플럭스로서 MgCl2 30 중량부, BaCl2 30 중량부, ZnCl2 20 중량부 및 K3AlF6 20 중량부의 혼합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 실시하였다.
실시예 9
플럭스로서 MgCl2 30 중량부, CaCl2 50 중량부, ZnCl2 10 중량부 및 K3AlF6 10 중량부의 혼합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 실시하였다.
비교예 1
플럭스로서 NH4Cl 40 중량부, Na3AlF6 40 중량부 및 AlF3 20 중량부의 혼합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 실시하였다.
구분
 플럭스 처리량(Kg)
 Ca 함량
플럭스 처리 전(mg/kg) 플럭스 처리 후(mg/kg)
실시예 1 10 79 15
실시예 2 10 85 17
실시예 3 10 100 20
실시예 4 10 75 15
실시예 5 5 15 7
실시예 6 5 14 5
실시예 7 5 10 5
실시예 8 10 55 18
실시예 9 10 46 17
비교예 1 10 67 42
표 1의 결과를 참조하면, 실시예 1 내지 9는 본 발명에 따른 조성의 플럭스를 처리함으로서 칼슘 불순물이 다량 제거되어 KS ALDC12종의 규격을 만족시키는 Al 2차 지금이 제조되었음을 알 수 있다. 한편, 비교예 1은 칼슘 불순물의 제거효율이 실시예들에 비해 현저하게 떨어짐을 알 수 있고, 칼슘제거 플럭스 처리 후에 다시 수소가스 제거 플럭스처리를 실시하여야 했다.

Claims (10)

  1. 제1 금속 염화물 및 상기 제1 금속 염화물과 다른 제2 금속 염화물을 포함하는 금속 염화물의 공융 혼합물을 60 내지 100 중량% 함유하고,
    상기 제1 금속 염화물과 상기 제2 금속 염화물의 적어도 어느 하나는 융점은 750 ℃ 이상이고, 상기 공융 혼합물의 융점이 700 ℃ 이하인, 알루미늄 또는 알루미늄-규소 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거용 플럭스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속 염화물의 공융 혼합물은 AlCl3, NaCl, KCl, MgCl2, CaCl2, BaCl2 및 ZnCl2로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 2종 이상의 금속 염화물의 공융 혼합물인 것을 특징으로 하는 알루미늄 또는 알루미늄-규소 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거용 플럭스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 금속 염화물은 MgCl2이고, 상기 제2 금속 염화물은 AlCl3, NaCl, KCl, CaCl2, BaCl2 및 ZnCl2로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 금속 염화물인 것을 특징으로 하는 알루미늄 또는 알루미늄-규소 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거용 플럭스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 MgCl2의 함량은 금속 염화물의 공융 혼합물 총 중량을 기준으로 10중량% 이상인 것을 특징으로 하는 알루미늄 또는 알루미늄-규소 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거용 플럭스.
  5. 제1항에 있어서,
    금속 불화물을 플럭스 총 중량을 기준으로 40 중량% 이하로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 또는 알루미늄-규소 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거용 플럭스.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 금속 불화물은 AlF3, Na3AlF6, KAlF4, K2AlF5, K3AlF6, NaF, KF, Na2SiF6 및 K2SiF6로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 알루미늄 또는 알루미늄-규소 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거용 플럭스.
  7. 제1항에 있어서,
    금속 탄산염, 금속 황산염 및 금속 질산염으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 플럭스 총 중량을 기준으로 10 중량% 이하로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 또는 알루미늄-규소 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거용 플럭스.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 금속 탄산염은 Na2CO3, K2CO3 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고, 상기 금속 황산염은 Na2SO4, K2SO4 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고, 상기 금속 질산염은 NaNO3, KNO3 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 알루미늄 또는 알루미늄-규소 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거용 플럭스.
  9. (S1) 칼슘 불순물이 포함된 알루미늄 또는 알루미늄-규소 합금을 용융시켜 700 내지 800 ℃로 유지되는 용탕을 준비하는 단계;
    (S2) 상기 용탕에 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 칼슘 불순물 제거용 플럭스를 투입하는 단계;
    (S3) 상기 (S2)의 결과물로부터 용탕 표면의 드로스를 제거하는 단계를 포함하는 알루미늄 또는 알루미늄-규소 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 (S2)의 칼슘 불순물 제거용 플럭스를 투입하는 단계는 상기 용탕의 표면에 칼슘 불순물 제거용 플럭스를 산포하거나 또는 불활성 가스와 함께 칼슘 불순물 제거용 플럭스를 파이프를 통해 용탕 내에 취입하는 방법에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄 또는 알루미늄-규소 합금 용탕 내의 칼슘 불순물 제거방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202200000734A1 (it) * 2022-01-18 2023-07-18 Maurizio Sala Processo per produrre un flusso granulare eliminatore di sodio e calcio, senza fase di fusione.

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101711362B1 (ko) * 2015-03-03 2017-03-02 윤수현 알루미늄 용해로
CN109097618A (zh) * 2018-08-07 2018-12-28 湖南金联星特种材料股份有限公司 铝合金用无氟颗粒精炼剂及其制造方法
KR102403999B1 (ko) * 2019-12-13 2022-05-30 (주)포스코엠텍 알루미늄 용탕 투입용 첨가제, 이를 포함하는 용탕 및 용탕 처리 방법
WO2022031721A1 (en) * 2020-08-05 2022-02-10 Pyrotek, Inc. Multi-component flux
CN115198106B (zh) * 2022-07-08 2023-08-29 中国铝业股份有限公司 一种铝灰用提铝精炼剂及其制备方法和使用方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS572846A (en) * 1980-06-05 1982-01-08 Nikkei Giken:Kk Treatment of molten aluminum to remove magnesium
JP2004143483A (ja) 2002-10-22 2004-05-20 Pechiney Japon Kk アルミニウム溶湯の処理方法
KR20070094837A (ko) * 2005-04-07 2007-09-21 니폰게이긴조쿠가부시키가이샤 비 나트륨계 플럭스 및 그것을 이용한 알루미늄 합금용탕의 처리 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS572846A (en) * 1980-06-05 1982-01-08 Nikkei Giken:Kk Treatment of molten aluminum to remove magnesium
JP2004143483A (ja) 2002-10-22 2004-05-20 Pechiney Japon Kk アルミニウム溶湯の処理方法
KR20070094837A (ko) * 2005-04-07 2007-09-21 니폰게이긴조쿠가부시키가이샤 비 나트륨계 플럭스 및 그것을 이용한 알루미늄 합금용탕의 처리 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202200000734A1 (it) * 2022-01-18 2023-07-18 Maurizio Sala Processo per produrre un flusso granulare eliminatore di sodio e calcio, senza fase di fusione.

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