JP3237330B2 - アルミニウム合金スクラップの精製方法 - Google Patents
アルミニウム合金スクラップの精製方法Info
- Publication number
- JP3237330B2 JP3237330B2 JP20408293A JP20408293A JP3237330B2 JP 3237330 B2 JP3237330 B2 JP 3237330B2 JP 20408293 A JP20408293 A JP 20408293A JP 20408293 A JP20408293 A JP 20408293A JP 3237330 B2 JP3237330 B2 JP 3237330B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten metal
- cooling body
- rotary cooling
- aluminum alloy
- crystallized
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶解原料に含まれてい
る不純物を晶出分離しながら、目標組成をもつアルミニ
ウム材料を得る精製方法に関する。
る不純物を晶出分離しながら、目標組成をもつアルミニ
ウム材料を得る精製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム溶湯に含まれているＦｅ等
の不純物を分離除去するため、Ｍｎを添加し、Ｍｎと不
純物との間で金属間化合物を生成させ、晶出した金属間
化合物を分離する方法が採用されている。たとえば、特
公昭５７−２１３４号公報ではＡｌ−Ｍｎ系金属間化合
物を添加し、特公昭５９−１２７３１号公報ではＭｎ又
はＡｌ−ＭｎとＭｇ又はＡｌ−Ｍｇとを併用添加してい
る。何れの方法においても、不純物の一部であるＦｅ
は、Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物として分離除去さ
れる。
の不純物を分離除去するため、Ｍｎを添加し、Ｍｎと不
純物との間で金属間化合物を生成させ、晶出した金属間
化合物を分離する方法が採用されている。たとえば、特
公昭５７−２１３４号公報ではＡｌ−Ｍｎ系金属間化合
物を添加し、特公昭５９−１２７３１号公報ではＭｎ又
はＡｌ−ＭｎとＭｇ又はＡｌ−Ｍｇとを併用添加してい
る。何れの方法においても、不純物の一部であるＦｅ
は、Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物として分離除去さ
れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】Ｍｎ系等の添加材を使
用した精製方法では、Ｆｅ及びＭｎの除去ができるだけ
であり、得られた精製アルミニウムのＦｅ濃度も０．５
重量％程度が限界である。しかも、Ｍｎの添加によって
不純物を分離除去するとき、過剰量のＭｎ添加を必要と
することから、精製後のアルミニウム材料に多量のＭｎ
が含まれる。また、特開昭５７−８２４３７号公報で紹
介されている方法でアルミニウム原料を精製すると、初
晶として金属間化合物が晶出する系では晶出するアルミ
ニウムの結晶強度が弱い。そのため、冷却管の回転速度
が外周速２．５〜８ｍ／秒まで上昇すると、冷却体表面
に晶出したアルミニウムの一部が離脱して溶湯に移行
し、見掛け上の凝固速度が低下する。最悪の場合、凝固
体の成長可能な厚さに上限が加わる事態も生じる。
用した精製方法では、Ｆｅ及びＭｎの除去ができるだけ
であり、得られた精製アルミニウムのＦｅ濃度も０．５
重量％程度が限界である。しかも、Ｍｎの添加によって
不純物を分離除去するとき、過剰量のＭｎ添加を必要と
することから、精製後のアルミニウム材料に多量のＭｎ
が含まれる。また、特開昭５７−８２４３７号公報で紹
介されている方法でアルミニウム原料を精製すると、初
晶として金属間化合物が晶出する系では晶出するアルミ
ニウムの結晶強度が弱い。そのため、冷却管の回転速度
が外周速２．５〜８ｍ／秒まで上昇すると、冷却体表面
に晶出したアルミニウムの一部が離脱して溶湯に移行
し、見掛け上の凝固速度が低下する。最悪の場合、凝固
体の成長可能な厚さに上限が加わる事態も生じる。
【０００４】しかも、初晶として晶出する金属間化合物
の晶出温度は、α−Ａｌの凝固点に比較して通常数十℃
高い。そのため、不純物は、アルミニウムの晶出に先立
って、金属間化合物として冷却体表面に晶出凝固する。
この凝固層は、その上に晶出する精製アルミニウムの純
度を低下させる原因になるため、原理的にも実用的にも
精製工程に問題を含む。本発明は、このような問題を解
消すべく案出されたものであり、溶湯から不純物を金属
間化合物として予め晶出分離する工程を組み込むことに
より、冷却体表面に晶出するアルミニウムに不純物が混
入することを回避し、高歩留りで精製アルミニウムを得
ることを目的とする。
の晶出温度は、α−Ａｌの凝固点に比較して通常数十℃
高い。そのため、不純物は、アルミニウムの晶出に先立
って、金属間化合物として冷却体表面に晶出凝固する。
この凝固層は、その上に晶出する精製アルミニウムの純
度を低下させる原因になるため、原理的にも実用的にも
精製工程に問題を含む。本発明は、このような問題を解
消すべく案出されたものであり、溶湯から不純物を金属
間化合物として予め晶出分離する工程を組み込むことに
より、冷却体表面に晶出するアルミニウムに不純物が混
入することを回避し、高歩留りで精製アルミニウムを得
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の精製方法は、そ
の目的を達成するため、不純物の一部としてＦｅ、Ｍ
ｎ、Ｃｒを含有するＡｌ−Ｓｉ系のアルミニウム合金ス
クラップ溶湯を精製容器に収容し、α−Ａｌの凝固点か
ら最高でも１０℃高い温度範囲に前記溶湯を保持するこ
とにより前記Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒをアルミニウム合金中の
Ａｌ及びＳｉとで金属間化合物を形成させて前記精製容
器の底部に沈降させた後、前記溶湯に回転冷却体を浸漬
し、該回転冷却体を回転させながら前記溶湯を冷却して
α−Ａｌ晶を前記回転冷却体の表面に晶出成長させるこ
とを特徴とする。溶湯に浸漬した回転冷却体は、精製容
器の底部に沈降した金属間化合物がα−Ａｌ晶の晶出物
に混入しない外周速０．５〜２ｍ／秒で回転させること
が好ましい。回転冷却体は、精錬の開始段階から溶湯に
浸漬しておくこともできる。この場合、α−Ａｌの凝固
点から最高でも１０℃高い温度範囲に溶湯が冷却したと
き、回転冷却体に冷却ガスを送り込み、α−Ａｌ晶の晶
出物として回転冷却体の表面に晶出成長させる。
の目的を達成するため、不純物の一部としてＦｅ、Ｍ
ｎ、Ｃｒを含有するＡｌ−Ｓｉ系のアルミニウム合金ス
クラップ溶湯を精製容器に収容し、α−Ａｌの凝固点か
ら最高でも１０℃高い温度範囲に前記溶湯を保持するこ
とにより前記Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒをアルミニウム合金中の
Ａｌ及びＳｉとで金属間化合物を形成させて前記精製容
器の底部に沈降させた後、前記溶湯に回転冷却体を浸漬
し、該回転冷却体を回転させながら前記溶湯を冷却して
α−Ａｌ晶を前記回転冷却体の表面に晶出成長させるこ
とを特徴とする。溶湯に浸漬した回転冷却体は、精製容
器の底部に沈降した金属間化合物がα−Ａｌ晶の晶出物
に混入しない外周速０．５〜２ｍ／秒で回転させること
が好ましい。回転冷却体は、精錬の開始段階から溶湯に
浸漬しておくこともできる。この場合、α−Ａｌの凝固
点から最高でも１０℃高い温度範囲に溶湯が冷却したと
き、回転冷却体に冷却ガスを送り込み、α−Ａｌ晶の晶
出物として回転冷却体の表面に晶出成長させる。
【０００６】本発明に従った精製方法は、たとえば図１
に示す設備構成の装置を使用して実施される。精製容器
１０としては、黒鉛製のルツボ或いは黒鉛とＳｉＣとを
混合焼成したルツボが通常使用される。ルツボ本体１１
を外容器１２に入れ、蓋体１３を装着する。蓋体１３に
は、温度制御用のバーナ１４を取り付けても良い。精製
容器１０の外周には、加熱機構２０が外容器１２を取り
囲んで配置されている。加熱機構２０は、内周側にヒー
タ２１を取り付けた耐火れんが製のヒータブロック２２
〜２４を備え、各ヒータブロック２２〜２４の熱量が独
立して制御されるものが好ましい。精製容器１０の底部
にも、ヒータブロック２５を配置する。精製されるアル
ミニウムスクラップは、精製容器１０に装入した後、ヒ
ータブロック２２〜２５からの加熱によって溶解され、
α−Ａｌの凝固点より僅かに高い温度に保持される。
に示す設備構成の装置を使用して実施される。精製容器
１０としては、黒鉛製のルツボ或いは黒鉛とＳｉＣとを
混合焼成したルツボが通常使用される。ルツボ本体１１
を外容器１２に入れ、蓋体１３を装着する。蓋体１３に
は、温度制御用のバーナ１４を取り付けても良い。精製
容器１０の外周には、加熱機構２０が外容器１２を取り
囲んで配置されている。加熱機構２０は、内周側にヒー
タ２１を取り付けた耐火れんが製のヒータブロック２２
〜２４を備え、各ヒータブロック２２〜２４の熱量が独
立して制御されるものが好ましい。精製容器１０の底部
にも、ヒータブロック２５を配置する。精製されるアル
ミニウムスクラップは、精製容器１０に装入した後、ヒ
ータブロック２２〜２５からの加熱によって溶解され、
α−Ａｌの凝固点より僅かに高い温度に保持される。
【０００７】溶融状態に保持された溶湯Ｍに、回転冷却
体３０が浸漬される。回転冷却体３０は、軸方向にガス
通路をもつ内管３１の先端部近傍に外管３２を嵌め合せ
ている。内管３１は、蓋体１３を貫通して上方に延び、
カップリング３３を介しモータ３４の出力軸３５に接続
されている。モータ３３から延びたアーム３６は、モー
タ３７で回転される送りネジ３８に嵌挿されている。こ
れにより、回転冷却体３０は、精製容器１０の内部で昇
降自在に回転する。外管３２は、図示するように底面側
が閉塞されており、内管３１の下端との間にギャップ３
９を形成する。内管３１から送り込まれた冷却媒体ｇ
は、ギャップ３９を経て外管３２から放出される。或い
は、内管３１及び外管３２の二重間構造に代え、所定の
ガス通路を形成した黒鉛ブロックを使用することもでき
る。
体３０が浸漬される。回転冷却体３０は、軸方向にガス
通路をもつ内管３１の先端部近傍に外管３２を嵌め合せ
ている。内管３１は、蓋体１３を貫通して上方に延び、
カップリング３３を介しモータ３４の出力軸３５に接続
されている。モータ３３から延びたアーム３６は、モー
タ３７で回転される送りネジ３８に嵌挿されている。こ
れにより、回転冷却体３０は、精製容器１０の内部で昇
降自在に回転する。外管３２は、図示するように底面側
が閉塞されており、内管３１の下端との間にギャップ３
９を形成する。内管３１から送り込まれた冷却媒体ｇ
は、ギャップ３９を経て外管３２から放出される。或い
は、内管３１及び外管３２の二重間構造に代え、所定の
ガス通路を形成した黒鉛ブロックを使用することもでき
る。
【０００８】冷却媒体ｇには、空気，非酸化性ガス，霧
状の水分を含む空気等が使用される。冷却媒体ｇの流動
により、外管３２の管壁を介して溶湯Ｍが冷却され、外
管３２の周囲にα−Ａｌ晶が晶出して凝固体Ａが成長す
る。溶湯Ｍの温度及び凝固体Ａの成長速度は、冷却媒体
ｇの流量制御によって最適に維持される。溶湯Ｍの降温
に従って、Ａｌ−Ｓｉ−Ｆｅ−Ｍｎ系等の金属間化合物
として不純物Ｉが晶出する。晶出した不純物Ｉは、溶湯
Ｍより大きな比重をもっているので、溶湯Ｍ中を下降し
て精製容器１０の底部に沈積する。金属間化合物Ｉの沈
積量は、溶湯Ｍの冷却に応じて多くなる。
状の水分を含む空気等が使用される。冷却媒体ｇの流動
により、外管３２の管壁を介して溶湯Ｍが冷却され、外
管３２の周囲にα−Ａｌ晶が晶出して凝固体Ａが成長す
る。溶湯Ｍの温度及び凝固体Ａの成長速度は、冷却媒体
ｇの流量制御によって最適に維持される。溶湯Ｍの降温
に従って、Ａｌ−Ｓｉ−Ｆｅ−Ｍｎ系等の金属間化合物
として不純物Ｉが晶出する。晶出した不純物Ｉは、溶湯
Ｍより大きな比重をもっているので、溶湯Ｍ中を下降し
て精製容器１０の底部に沈積する。金属間化合物Ｉの沈
積量は、溶湯Ｍの冷却に応じて多くなる。
【０００９】溶湯Ｍが凝固を開始する温度Ｔは、溶解原
料の成分及び含有量や冷却過程で晶出した不純物の量等
に基づいて予め定まっている。溶湯ＭがＴ〜（Ｔ＋１０
℃）の温度範囲まで降温したとき、溶湯Ｍに回転冷却体
３０を浸漬し、或いはすでに浸漬している回転冷却体３
０に冷却媒体ｇを供給する。これにより、不純物が晶出
分離した溶湯Ｍが回転冷却体３０で冷却され、回転冷却
体３０の表面にα−Ａｌ晶が凝固体Ａとして晶出する。
このとき、回転冷却体３０が回転しているので、凝固体
Ａの近傍にある溶湯と母液との間に生じる不純物の濃度
勾配が解消され、金属間化合物の晶出が促進されると共
に溶湯Ｍの冷却速度も速められる。
料の成分及び含有量や冷却過程で晶出した不純物の量等
に基づいて予め定まっている。溶湯ＭがＴ〜（Ｔ＋１０
℃）の温度範囲まで降温したとき、溶湯Ｍに回転冷却体
３０を浸漬し、或いはすでに浸漬している回転冷却体３
０に冷却媒体ｇを供給する。これにより、不純物が晶出
分離した溶湯Ｍが回転冷却体３０で冷却され、回転冷却
体３０の表面にα−Ａｌ晶が凝固体Ａとして晶出する。
このとき、回転冷却体３０が回転しているので、凝固体
Ａの近傍にある溶湯と母液との間に生じる不純物の濃度
勾配が解消され、金属間化合物の晶出が促進されると共
に溶湯Ｍの冷却速度も速められる。
【００１０】回転冷却体３０は、凝固時に偏析作用で排
出される不純物元素を凝固界面から溶湯Ｍに拡散させ
る。その結果、回転冷却体３０の表面に晶出凝固するα
−Ａｌ晶の凝固体Ａに対する精製効率が良くなる。しか
し、回転冷却体３０が高速回転するとき、回転冷却体３
０の凝固界面で晶出するα−Ａｌ晶の一部が遠心力によ
って剥離し溶湯Ｍに飛散するため、凝固速度を低下させ
る。したがって、精製効率に悪影響を与えず且つ凝固速
度を大きく低下させない回転速度として、外周における
周速０．５〜２ｍ／秒で回転冷却体３０を回転させるこ
とが好ましい。
出される不純物元素を凝固界面から溶湯Ｍに拡散させ
る。その結果、回転冷却体３０の表面に晶出凝固するα
−Ａｌ晶の凝固体Ａに対する精製効率が良くなる。しか
し、回転冷却体３０が高速回転するとき、回転冷却体３
０の凝固界面で晶出するα−Ａｌ晶の一部が遠心力によ
って剥離し溶湯Ｍに飛散するため、凝固速度を低下させ
る。したがって、精製効率に悪影響を与えず且つ凝固速
度を大きく低下させない回転速度として、外周における
周速０．５〜２ｍ／秒で回転冷却体３０を回転させるこ
とが好ましい。
【００１１】溶湯Ｍの温度がα−Ａｌの凝固点近傍に達
したとき、冷却媒体ｇの供給を停止し、回転冷却体３０
の回転を止め、モータ３７を駆動させて回転冷却体３０
を精製容器１０から取り出す。その後、直ちに精製容器
１０を傾動させ、残湯を移湯することにより沈積した金
属間化合物Ｉから分離される。α−Ａｌ晶として晶出さ
れた凝固体Ａは、機械的な掻取り，再溶融等によって回
転冷却体３０から分離され、精製アルミニウムとして回
収される。金属間化合物Ｉの分離は、精製終了後に行う
ことに代え、α−Ａｌ晶が凝固体Ａとして晶出する前に
行うことも可能である。この場合、温度調整炉及び精製
炉をそれぞれ別個に設け、温度調整炉で凝固を開始する
温度直上まで溶湯を降温させた後、精製炉に移湯し、精
製に収容された溶湯に回転冷却体を浸漬して精製する。
或いは、精製容器１０の底部に沈積した金属間化合物Ｉ
を適宜のメタルポンプで吸引除去した後、回転冷却体３
０を使用した精製を行うこともできる。
したとき、冷却媒体ｇの供給を停止し、回転冷却体３０
の回転を止め、モータ３７を駆動させて回転冷却体３０
を精製容器１０から取り出す。その後、直ちに精製容器
１０を傾動させ、残湯を移湯することにより沈積した金
属間化合物Ｉから分離される。α−Ａｌ晶として晶出さ
れた凝固体Ａは、機械的な掻取り，再溶融等によって回
転冷却体３０から分離され、精製アルミニウムとして回
収される。金属間化合物Ｉの分離は、精製終了後に行う
ことに代え、α−Ａｌ晶が凝固体Ａとして晶出する前に
行うことも可能である。この場合、温度調整炉及び精製
炉をそれぞれ別個に設け、温度調整炉で凝固を開始する
温度直上まで溶湯を降温させた後、精製炉に移湯し、精
製に収容された溶湯に回転冷却体を浸漬して精製する。
或いは、精製容器１０の底部に沈積した金属間化合物Ｉ
を適宜のメタルポンプで吸引除去した後、回転冷却体３
０を使用した精製を行うこともできる。
【００１２】
【作用】たとえば、不純物として多量のＦｅ，Ｍｎ等を
含むＡｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金スクラップを溶解し
た溶湯Ｍを冷却するとき、先ずＡｌ−Ｓｉ−Ｆｅ−Ｍｎ
系金属間化合物として不純物が晶出する。晶出した金属
間化合物Ｉは、比重差によって溶湯を降下し、精製容器
１０の底部に沈積する。その結果、残った溶湯Ｍは、不
純物が除去された純度の高いアルミニウム合金溶湯とな
る。そこで、溶湯Ｍを回転冷却体３０の表面に凝固させ
ると、α−Ａｌ晶が凝固体Ａとして得られる。このよう
に、不純物が金属間化合物Ｉとして晶出するタイミング
と、α−Ａｌ晶が回転冷却体３０の表面に晶出凝固する
タイミングとをずらせることによって、簡単な操作によ
ってアルミニウム溶湯が精製される。α−Ａｌ晶が回転
冷却体の表面に晶出するタイミングは、溶湯Ｍが凝固開
始する直上の温度に設定される。溶湯Ｍが凝固開始する
直前になったとき、溶湯Ｍに回転冷却体３０を浸漬し、
或いはすでに浸漬している回転冷却体Ｍに冷却媒体ｇを
送り込む。回転冷却体３０を溶湯Ｍに浸漬するタイミン
グは、溶湯Ｍの温度を連続測定することによって容易に
知ることができる。α−Ａｌ晶は、金属間化合物Ｉとし
て晶出した不純物から分離された状態で回転冷却体３０
の表面に凝固する。その後、回転冷却体３０から分離さ
れ、精製アルミニウムとして回収される。
含むＡｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金スクラップを溶解し
た溶湯Ｍを冷却するとき、先ずＡｌ−Ｓｉ−Ｆｅ−Ｍｎ
系金属間化合物として不純物が晶出する。晶出した金属
間化合物Ｉは、比重差によって溶湯を降下し、精製容器
１０の底部に沈積する。その結果、残った溶湯Ｍは、不
純物が除去された純度の高いアルミニウム合金溶湯とな
る。そこで、溶湯Ｍを回転冷却体３０の表面に凝固させ
ると、α−Ａｌ晶が凝固体Ａとして得られる。このよう
に、不純物が金属間化合物Ｉとして晶出するタイミング
と、α−Ａｌ晶が回転冷却体３０の表面に晶出凝固する
タイミングとをずらせることによって、簡単な操作によ
ってアルミニウム溶湯が精製される。α−Ａｌ晶が回転
冷却体の表面に晶出するタイミングは、溶湯Ｍが凝固開
始する直上の温度に設定される。溶湯Ｍが凝固開始する
直前になったとき、溶湯Ｍに回転冷却体３０を浸漬し、
或いはすでに浸漬している回転冷却体Ｍに冷却媒体ｇを
送り込む。回転冷却体３０を溶湯Ｍに浸漬するタイミン
グは、溶湯Ｍの温度を連続測定することによって容易に
知ることができる。α−Ａｌ晶は、金属間化合物Ｉとし
て晶出した不純物から分離された状態で回転冷却体３０
の表面に凝固する。その後、回転冷却体３０から分離さ
れ、精製アルミニウムとして回収される。
【００１３】
【実施例】内径２００ｍｍ及び高さ６００ｍｍの黒鉛製
ルツボを図１に示す精製装置に装着し、溶湯を精製し
た。回転冷却体３０としては、外径１００ｍｍの黒鉛管
を使用した。表１に不純物濃度を示すα−Ａｌの凝固点
が約５９５℃のＡｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金スクラッ
プ原料溶湯３５ｋｇをルツボに装入し、６４０℃に加熱
した。溶融が完了した時点で、溶湯Ｍに回転冷却体３０
を深さ１６０ｍｍで浸漬し、自然放冷により溶湯３０を
徐々に冷却した。この段階では、回転冷却体３０に冷却
媒体ｇを供給しなかった。溶湯Ｍが温度６０３℃に降温
した時点で、冷却媒体ｇとして冷却空気を流量４００リ
ットル／分で回転冷却体３０に供給した。４０分後に冷
却空気の供給を停止し、回転冷却体３０を精製容器１０
から取り出した。回転冷却体３０の表面に形成された凝
固体Ａは、加熱溶融により回転冷却体３０から分離回収
された。得られた精製アルミニウムは、表１に示す不純
物濃度をもっていた。このときの回収率は、２０％であ
った。また、精製容器１０の底部に、３．４ｋｇのＡｌ
−Ｓｉ−Ｆｅ−Ｍｎ系の金属間化合物Ｉが沈積してい
た。
ルツボを図１に示す精製装置に装着し、溶湯を精製し
た。回転冷却体３０としては、外径１００ｍｍの黒鉛管
を使用した。表１に不純物濃度を示すα−Ａｌの凝固点
が約５９５℃のＡｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金スクラッ
プ原料溶湯３５ｋｇをルツボに装入し、６４０℃に加熱
した。溶融が完了した時点で、溶湯Ｍに回転冷却体３０
を深さ１６０ｍｍで浸漬し、自然放冷により溶湯３０を
徐々に冷却した。この段階では、回転冷却体３０に冷却
媒体ｇを供給しなかった。溶湯Ｍが温度６０３℃に降温
した時点で、冷却媒体ｇとして冷却空気を流量４００リ
ットル／分で回転冷却体３０に供給した。４０分後に冷
却空気の供給を停止し、回転冷却体３０を精製容器１０
から取り出した。回転冷却体３０の表面に形成された凝
固体Ａは、加熱溶融により回転冷却体３０から分離回収
された。得られた精製アルミニウムは、表１に示す不純
物濃度をもっていた。このときの回収率は、２０％であ
った。また、精製容器１０の底部に、３．４ｋｇのＡｌ
−Ｓｉ−Ｆｅ−Ｍｎ系の金属間化合物Ｉが沈積してい
た。
【００１４】比較のため、同じ溶湯Ｍに、金属間化合物
Ｉが晶出する温度６２０℃で回転冷却体３０を浸漬し、
浸漬直後から流量４００リットル／分で冷却空気を供給
しながら溶湯Ｍを冷却した。このときに得られた精製ア
ルミニウムの不純物濃度を、表１に比較例として併せ示
す。表１から明らかなように、回転冷却体３０による冷
却をα−Ａｌの凝固点（約５９５℃）直上の温度で開始
したとき、精製アルミニウム中のＦｅ濃度及びＭｎ濃度
が大幅に下がっていることが判る。これは、溶湯Ｍから
最初に晶出する金属間化合物Ｉが凝固体Ａに取り込まれ
ることなく、精製容器１０の底部に沈降分離されたこと
を示す。また、溶湯Ｍが６０３℃に降温した時点で回転
冷却体３０を溶湯Ｍに浸漬した場合でも、同様にＦｅ及
びＭｎ濃度が低下した精製アルミニウムが得られた。
Ｉが晶出する温度６２０℃で回転冷却体３０を浸漬し、
浸漬直後から流量４００リットル／分で冷却空気を供給
しながら溶湯Ｍを冷却した。このときに得られた精製ア
ルミニウムの不純物濃度を、表１に比較例として併せ示
す。表１から明らかなように、回転冷却体３０による冷
却をα−Ａｌの凝固点（約５９５℃）直上の温度で開始
したとき、精製アルミニウム中のＦｅ濃度及びＭｎ濃度
が大幅に下がっていることが判る。これは、溶湯Ｍから
最初に晶出する金属間化合物Ｉが凝固体Ａに取り込まれ
ることなく、精製容器１０の底部に沈降分離されたこと
を示す。また、溶湯Ｍが６０３℃に降温した時点で回転
冷却体３０を溶湯Ｍに浸漬した場合でも、同様にＦｅ及
びＭｎ濃度が低下した精製アルミニウムが得られた。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、Ａｌ及びＳｉとで金属間化合物を形成するＦｅ、Ｍ
ｎ、Ｃｒを不純物として含有するＡｌ−Ｓｉ系アルミニ
ウム合金スクラップの溶湯を偏析凝固させアルミニウム
を精製するとき、前記不純物Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒを金属間
化合物として溶湯から沈降させた後で、純化されたアル
ミニウムを回転冷却体の表面に凝固させている。そのた
め、アルミニウム溶湯の冷却過程で晶出する金属間化合
物の影響を受けることなく、純度の高い精製アルミニウ
ムが安定操業条件の下で得られる。
は、Ａｌ及びＳｉとで金属間化合物を形成するＦｅ、Ｍ
ｎ、Ｃｒを不純物として含有するＡｌ−Ｓｉ系アルミニ
ウム合金スクラップの溶湯を偏析凝固させアルミニウム
を精製するとき、前記不純物Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒを金属間
化合物として溶湯から沈降させた後で、純化されたアル
ミニウムを回転冷却体の表面に凝固させている。そのた
め、アルミニウム溶湯の冷却過程で晶出する金属間化合
物の影響を受けることなく、純度の高い精製アルミニウ
ムが安定操業条件の下で得られる。
【図１】 本発明に従った精製方法を実施する精製装置
の一例
の一例
Ｍ：溶湯 Ａ：凝固体 ｇ：冷却媒体 １０：精製容器 ２０：加熱機構 ３０：回転冷却
体
体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−105940（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−73027（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−190531（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−162823（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−295465（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−299265（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22B 1/00 - 61/00 C22C 1/02
Claims (3)
- 【請求項１】 不純物の一部としてＦｅ、Ｍｎ、Ｃｒを
含有するＡｌ−Ｓｉ系のアルミニウム合金スクラップ溶
湯を精製容器に収容し、α−Ａｌの凝固点から最高でも
１０℃高い温度範囲に前記溶湯を保持することにより前
記Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒをアルミニウム合金中のＡｌ及びＳ
ｉとで金属間化合物を形成させて前記精製容器の底部に
沈降させた後、前記溶湯に回転冷却体を浸漬し、該回転
冷却体を回転させながら前記溶湯を冷却してα−Ａｌ晶
を前記回転冷却体の表面に晶出成長させることを特徴と
するアルミニウム合金スクラップの精製方法。 - 【請求項２】 精製開始段階で回転冷却体を溶湯に浸漬
し、前記溶湯の冷却により不純物を金属間化合物として
炉底に晶出沈降分離し、α−Ａｌの凝固点から最高でも
１０℃高い温度範囲に前記溶湯が冷却したとき、前記回
転冷却体に冷却ガスを送り込み、α−Ａｌ晶を前記回転
冷却体の表面に晶出成長させることを特徴とするアルミ
ニウム合金スクラップの精製方法。 - 【請求項３】 精製容器の底部に沈降した金属間化合物
がα−Ａｌ晶の晶出物に混入しない外周速０．５〜２ｍ
／秒で、溶湯に浸漬した回転冷却体を回転させる請求項
１又は２記載の精製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20408293A JP3237330B2 (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | アルミニウム合金スクラップの精製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20408293A JP3237330B2 (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | アルミニウム合金スクラップの精製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0754070A JPH0754070A (ja) | 1995-02-28 |
| JP3237330B2 true JP3237330B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=16484488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20408293A Expired - Fee Related JP3237330B2 (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | アルミニウム合金スクラップの精製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3237330B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019035909A1 (en) * | 2017-08-16 | 2019-02-21 | Alcoa Usa Corp. | PROCESSES FOR RECYCLING AND PURIFYING ALUMINUM ALLOYS |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1000456C2 (nl) * | 1995-05-31 | 1996-12-03 | Hoogovens Aluminium Bv | Werkwijze voor het raffineren van een aluminium schrootsmelt, en aluminium legering uit geraffineerd aluminium schroot. |
| JP5134817B2 (ja) * | 2006-12-28 | 2013-01-30 | 昭和電工株式会社 | 金属精製方法及び装置、精製金属、鋳造品、金属製品及び電解コンデンサ |
| JP5128167B2 (ja) * | 2007-04-18 | 2013-01-23 | 昭和電工株式会社 | 金属精製方法、金属精製装置、精製金属、鋳造品、金属製品及び電解コンデンサ |
| CN111321303A (zh) * | 2016-06-02 | 2020-06-23 | 昭和电工株式会社 | 物质精制方法 |
| JP7123834B2 (ja) * | 2018-04-09 | 2022-08-23 | 株式会社神戸製鋼所 | 不純物除去方法 |
| WO2019198476A1 (ja) * | 2018-04-09 | 2019-10-17 | 株式会社神戸製鋼所 | 不純物除去方法 |
| CN110950368A (zh) * | 2020-01-06 | 2020-04-03 | 郑州卓玉新材料有限公司 | 一种低钠刚玉的制备方法 |
| CN113026109B (zh) * | 2021-03-08 | 2022-03-29 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种旋转偏析提纯制备高纯金属的装置及方法 |
| CN114199021A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-03-18 | 昆明理工大学 | 一种处理低钒钛铝废料并制备高品质铝的装置及方法 |
-
1993
- 1993-08-18 JP JP20408293A patent/JP3237330B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019035909A1 (en) * | 2017-08-16 | 2019-02-21 | Alcoa Usa Corp. | PROCESSES FOR RECYCLING AND PURIFYING ALUMINUM ALLOYS |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0754070A (ja) | 1995-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2198077B1 (en) | Method for processing silicon powder to obtain silicon crystals | |
| EP0027052B1 (en) | Process for purifying aluminum | |
| JP3329013B2 (ja) | Ａｌ−Ｓｉ系アルミニウムスクラップの連続精製方法及び装置 | |
| JP3237330B2 (ja) | アルミニウム合金スクラップの精製方法 | |
| JPS6345112A (ja) | ケイ素の精製方法 | |
| CN102351188B (zh) | 针状高纯硅聚集体的制备方法及其设备 | |
| EP0375308A1 (en) | Process and apparatus for producing high purity aluminum | |
| US4948102A (en) | Method of preparing high-purity metal and rotary cooling member for use in apparatus therefor | |
| JP5134817B2 (ja) | 金属精製方法及び装置、精製金属、鋳造品、金属製品及び電解コンデンサ | |
| JP3237438B2 (ja) | アルミニウムスクラップの精製方法 | |
| JPH0873959A (ja) | アルミニウム精製方法及び装置 | |
| JP5479729B2 (ja) | 金属精製方法及び装置、精製金属、鋳造品、金属製品及び電解コンデンサ | |
| JP2002155322A (ja) | アルミニウムまたはアルミニウム合金の精製方法および装置 | |
| JPH0754063A (ja) | アルミニウムスクラップの精製装置 | |
| JP3531450B2 (ja) | アルミニウムの精製方法 | |
| JPH0754073A (ja) | アルミニウムスクラップの精製方法 | |
| JPH06299265A (ja) | アルミニウムスクラップの精製方法 | |
| JP6751604B2 (ja) | 物質精製方法及び装置、高純度物質の連続精製システム | |
| JPH0754074A (ja) | アルミニウムスクラップの精製方法 | |
| JP3211622B2 (ja) | アルミニウムスクラップの精製方法 | |
| JPH05295461A (ja) | アルミニウム精製方法及び装置 | |
| JP5415066B2 (ja) | 金属精製方法及び装置、精製金属、鋳造品、金属製品及び電解コンデンサ | |
| JP3721804B2 (ja) | アルミニウムの精製方法およびその用途 | |
| US3477844A (en) | Aluminum reduction of beryllium halide | |
| JPH09194964A (ja) | アルミニウムの精製方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081005 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091005 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091005 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101005 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |