JP3616865B2

JP3616865B2 - 溶融金属の処理装置

Info

Publication number: JP3616865B2
Application number: JP12209897A
Authority: JP
Inventors: 良達大塚; 進張
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Showa Denko KK
Priority date: 1997-05-13
Filing date: 1997-05-13
Publication date: 2005-02-02
Anticipated expiration: 2017-05-13
Also published as: JPH10310829A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アルミニウムおよびその合金やマグネシウムおよびその合金等の溶融金属の処理装置に関し、さらに詳しくは、溶融金属中に処理ガスを気泡状態で吹出すことにより、溶融金属中から水素ガス等の溶存有害ガスや非金属介在物を除去する処理に用いられる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような溶融金属の処理装置としては、溶融金属保持槽と、その上端開口を塞ぐ蓋と、蓋に形成された貫通孔に通され、かつ内部に処理ガス通路を有する垂直回転軸と、垂直回転軸の下端に設けられ、かつ処理ガス通路に連なった処理ガス吹出口を有する気泡放出分散用回転体を備えたものが知られている（特公平８−１７８号公報参照）。上記公報には記載されていないが、通常、上記装置の蓋としては、断熱性を考慮して、断熱材の両面が鉄板で覆われたものが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の装置では、垂直回転軸の回転や処理ガス気泡の液面までの上昇により溶融金属が飛散して、蓋内面の周縁部と溶融金属保持槽の内周面の上端部との境目部分に付着し、ここで凝固することがあるため、蓋を開くことができなくなるおそれがある。また、飛散した溶融金属は溶融金属保持槽の内周面における他の部分にも付着し、凝固する。そして、その量が多くなると歩留まりが低下したり、溶融金属保持槽にトラブルが発生するおそれがあるので、操業を停止して付着凝固物を除去しなければならず、その作業が面倒であるという問題がある。また、溶融金属の液面からの熱放射により、液面近傍の溶融金属の温度は他の部分よりも低くなっているので、溶融金属保持槽の内周面における液面近傍部分において金属が凝固することがある。そして、この場合も、その量が多くなると歩留まりが低下したり、溶融金属保持槽にトラブルが発生するおそれがあるので、操業を停止して付着凝固物を除去しなければならず、その作業が面倒であるという問題がある。さらに、長時間連続して処理を行った場合に、溶融金属の液面からの放射熱により、蓋下面の鉄板が変形し、その結果溶融金属保持槽内の気密性や温度保持性能が低下するという問題がある。
【０００４】
この発明の目的は、上記問題を解決し、処理作業時の溶融金属の飛散を防止しるとともに、液面近傍の溶融金属の温度低下を防止し、しかも蓋が溶融金属液面からの放射熱の影響を受けることのない溶融金属の処理装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段と発明の効果】
この発明による溶融金属の処理装置は、溶融金属保持槽と、その上端開口を塞ぐ蓋と、蓋に形成された貫通孔に通され、かつ内部に処理ガス通路を有する垂直回転軸と、垂直回転軸の下端に設けられ、かつ処理ガス通路に連なった処理ガス吹出口を有する気泡放出分散用回転体とを備えており、気泡放出分散用回転体を溶融金属中に浸漬し、垂直回転軸を回転させることにより気泡放出分散用回転体を回転させるとともに、気泡放出分散用回転体から処理ガスを気泡状態で吹出すことによって、溶融金属中の溶存有害ガスおよび非金属介在物を除去する溶融金属の処理装置であって、垂直回転軸における蓋よりも下方でかつ溶融金属の液面よりも上方に位置する部分に、溶融金属飛散防止兼熱反射板が設けられているものである。
【０００６】
この発明の溶融金属の処理装置によれば、垂直回転軸における蓋よりも下方でかつ溶融金属の液面よりも上方に位置する部分に、溶融金属飛散防止兼熱反射板が設けられているので、この溶融金属飛散防止兼熱反射板の働きにより、飛散した溶融金属が蓋内面の周縁部と溶融金属保持槽の内周面の上端部との境目部分に付着凝固することを防止することができる。したがって、随時に蓋を開くことができる。また、溶融金属飛散防止兼熱反射板の働きにより、飛散した溶融金属が溶融金属保持槽の内周面における他の部分に付着凝固することも防止できる。したがって、歩留まりの低下や、溶融金属保持槽のトラブルの発生が防止され、その結果操業を停止して付着凝固物を除去する作業が不要になるとともに、連続操業が可能になる。また、溶融金属の液面からの放射熱は、溶融金属飛散防止兼熱反射板により反射させられるので、溶融金属の液面近傍の温度低下を防止することができる。したがって、歩留まりの低下や、溶融金属保持槽のトラブルの発生が防止され、その結果操業を停止して付着凝固物を除去する作業が不要になるとともに、連続操業が可能になる。さらに、溶融金属飛散防止兼熱反射板の働きにより、溶融金属の液面からの放射熱が蓋まで届くことはなくなり、蓋下面の鉄板の変形が防止される。したがって、溶融金属保持槽内の気密性が向上するとともに、温度保持性能が向上する。
【０００７】
上記溶融金属の処理装置において、溶融金属飛散防止兼熱反射板と溶融金属保持槽内に入れられる溶融金属の液面との距離が、２０〜４０ｍｍの範囲内にあることが好ましく、３０ｍｍ程度であることが望ましい。上記距離が２０ｍｍ未満であれば、溶融金属飛散防止兼熱反射板が黒鉛で形成されている場合、酸化され易くなり、４０ｍｍを越えると溶融金属の液面からの放射熱を十分反射することができず、溶融金属の液面近傍の温度低下を防止し得ないおそれがある。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【０００９】
溶融金属の処理装置は、溶融金属保持槽（１）と、その上端開口を塞ぐ蓋（２）と、蓋（２）に形成された貫通孔（３）に回転自在に通され、かつ内部に処理ガス通路（４）を有する垂直回転軸（５）と、垂直回転軸（５）の下端に固定状に設けられ、かつ底面の中央部に処理ガス通路（４）に連なった処理ガス吹出口（６）を有する気泡放出分散用回転体（７）とを備えている。蓋（２）は、断熱材（２ａ）の両面が鉄板（２ｂ）で覆われたものである。
【００１０】
垂直回転軸（５）における溶融金属保持槽（１）内に存在しかつ溶融金属（Ｍ）の液面よりも上方に位置する部分、すなわち蓋（２）よりも下方でかつ溶融金属（Ｍ）の液面よりも上方に位置する部分に、黒鉛やステンレス鋼等により形成された溶融金属飛散防止兼熱反射板（８）が設けられている。垂直回転軸（５）における溶融金属保持槽（１）内に存在しかつ溶融金属（Ｍ）の液面よりも上方に位置する部分に外向きフランジ（９）が一体に形成され、垂直回転軸（５）の外周面の外向きフランジ（９）よりも下方の部分に雄ねじ部（１０）が形成され、溶融金属飛散防止兼熱反射板（８）を下方から垂直回転軸（５）に嵌め被せた後雄ねじ部（１０）にナット（１１）がねじ嵌められ、外向きフランジ（９）とナット（１１）により溶融金属飛散防止兼熱反射板（８）が挟着固定されている。溶融金属飛散防止兼熱反射板（８）と溶融金属保持槽（１）内に入れられている溶融金属（Ｍ）の液面との距離は、２０〜４０ｍｍの範囲内にあることが好ましく、３０ｍｍ程度であることが望ましい。
【００１１】
垂直回転軸（５）の下端部外周面には雄ねじ部（１２）が形成されている。また、垂直回転軸（５）は、溶融金属保持槽（１）の外部に設置されている図示しない適当な回転駆動装置によって回転させられるようになっている。また、垂直回転軸（５）の処理ガス通路（４）は、図示しない適当な処理ガス供給装置に接続されている。
【００１２】
回転体（７）の中央には、これを上下に貫通した貫通孔（１３）が形成されており、その下端開口が処理ガス吹出口（６）となされている。貫通孔（１３）の上端部には雌ねじ部（１４）が形成されており、この雌ねじ部（１４）に雄ねじ部（１２）をねじ嵌めることによって、回転体（７）が垂直回転軸（５）に固定されている。また、回転体（７）の周面には、周方向に所定間隔をおいて複数の攪拌羽根（１５）が一体に形成されている。回転体（７）の底面に処理ガス吹出口（６）から周縁部に至る複数の溝（１６）が放射状に形成されており、各溝（１６）は攪拌羽根（１５）の先端面に開口している。
【００１３】
上記構成の溶融金属の処理装置を用いての溶融金属（Ｍ）の処理は、次のようにして行われる。
【００１４】
すなわち、処理ガス供給装置により垂直回転軸（５）の処理ガス通路（４）に、不活性ガス、塩素ガス等の処理ガスを供給しながら駆動装置により垂直回転軸（５）を介して回転体（７）を回転させる。処理ガスは、処理ガス通路（４）の下端から貫通孔（１３）を経て処理ガス吹出口（６）から回転体（７）の底面に吹出される。この処理ガスは溝（１６）に入り、その中を通って攪拌羽根（１５）の先端の方に向かって流れ、その開口端から開口縁に当たって微細な気泡状とされて放出されるとともに、回転する回転体（７）により溶融金属保持槽（１）内の溶融金属（Ｍ）の全体に分散させられる。そして、処理ガスによって、溶融金属（Ｍ）中の水素ガス等の溶存有害ガスや非金属介在物が除去される。
【００１５】
このとき、溶融金属飛散防止兼熱反射板（８）の働きにより、蓋（２）内面の周縁部と溶融金属保持槽（１）の内周面の上端部との境目部分までの溶融金属（Ｍ）の飛散が防止される。また、溶融金属飛散防止兼熱反射板（８）の働きにより、飛散した溶融金属（Ｍ）が溶融金属保持槽（１）の内周面における他の部分に飛散し、ここに付着凝固することも防止される。飛散して溶融金属飛散防止兼熱反射板（８）に付着した溶融金属は、溶融金属（Ｍ）の液面からの放射熱の影響によって凝固することが防止され、下方に滴下する。
【００１６】
また、溶融金属（Ｍ）の液面からの放射熱は溶融金属飛散防止兼熱反射板（８）により反射されるので（図１矢印参照）、溶融金属（Ｍ）の液面近傍の温度低下が防止され、溶融金属保持槽（１）の内周面における液面近傍への金属の凝固が防止される。さらに、溶融金属（Ｍ）の液面からの放射熱は溶融金属飛散防止兼熱反射板（８）により反射されるので、上記放射熱が蓋（２）まで届くことが防止され、蓋（２）下面の鉄板（２ｂ）の変形が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態を示す垂直断面図である。
【符号の説明】
（１）：溶融金属保持槽
（２）：蓋
（３）：貫通孔
（４）：処理ガス通路
（５）：垂直回転軸
（６）：処理ガス吹出口
（７）：気泡放出分散用回転体
（８）：溶融金属飛散防止兼熱反射板
（Ｍ）：溶融金属

Claims

溶融金属保持槽と、その上端開口を塞ぐ蓋と、蓋に形成された貫通孔に通され、かつ内部に処理ガス通路を有する垂直回転軸と、垂直回転軸の下端に設けられ、かつ処理ガス通路に連なった処理ガス吹出口を有する気泡放出分散用回転体とを備えており、気泡放出分散用回転体を溶融金属中に浸漬し、垂直回転軸を回転させることにより気泡放出分散用回転体を回転させるとともに、気泡放出分散用回転体から処理ガスを気泡状態で吹出すことによって、溶融金属中の溶存有害ガスおよび非金属介在物を除去する溶融金属の処理装置であって、
垂直回転軸における蓋よりも下方でかつ溶融金属の液面よりも上方に位置する部分に、溶融金属飛散防止兼熱反射板が設けられている溶融金属の処理装置。
溶融金属飛散防止兼熱反射板と溶融金属保持槽内に入れられる溶融金属の液面との距離が、２０〜４０ｍｍの範囲内にある請求項１記載の溶融金属の処理装置。