JPH0611891B2 - ケイ素をアルミニウムに添加する方法 - Google Patents
ケイ素をアルミニウムに添加する方法Info
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- JPH0611891B2 JPH0611891B2 JP1268547A JP26854789A JPH0611891B2 JP H0611891 B2 JPH0611891 B2 JP H0611891B2 JP 1268547 A JP1268547 A JP 1268547A JP 26854789 A JP26854789 A JP 26854789A JP H0611891 B2 JPH0611891 B2 JP H0611891B2
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- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
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Description
を添加する方法に関するものである。
わたり、用いられている。その製造方法は当初鋳造メー
カーが純アルミニウムに必要成分を添加していた。その
後業界の分業化が進み、合金地金専門メーカーが製造す
るようになったが、分析装置の低価格化および溶解設備
の発達による溶解作業の合理化により再び鋳造メーカー
が製造することが注目されるようになった。
14℃)ために、溶湯温度を長時間に亘って高温状態に
保持するのが大変であった。このことは、溶湯コストの
上昇を招き、さらに、現場作業を困難にするものであっ
た。また、ケイ素表面が非常に酸化されている場合、あ
るいは高温状態でケイ素の酸化反応が促進された場合に
は、ケイ素の歩留りを悪化させることになる。
際に使用する還元剤中のアルカリ金属などが、ケイ酸塩
のスラッグになったり、また未反応のケイ石がケイ素中
に残留するものである。更に、炭化ケイ素(SiC)と
して非常に硬い化合物が残留することが多く、これらの
不純物を除去する必要がある。
ルミニウム−ケイ素母合金中のケイ素量が20乃至25
重量%であるため、アルミニウム−ケイ素母合金の添加
総量が多くなり、原材料費のコストアップとなってい
た。更に、添加総量の増加は溶湯の温度降下を起こすこ
とになり、溶解コストの上昇となる。
がよく用いられているが、その多くはアルミニウムより
比重が大きいので溶融アルミニウム中に添加しやすい。
例えばMn(マンガン)は比重が7.2もあり、アルミ
ニウムの比重2.7に比べ3倍近くもあり、アルミニウ
ムより比重の小さいケイ素(2.4)に比べはるかに添
加しやすいものである。そして、アルミニウムの融点
(660.2℃)に比べマンガンの融点は高い(124
5℃)が、ケイ素の融点が更に高い(1414℃)こと
も添加を難しくしている要因と思われる。
素の添加を可能とし、すぐれた歩留りでケイ素をアルミ
ニウムに添加する方法を提供するものである。
ムに添加する方法は、直径2mm以上50mm以下のケイ素
と、式XaMFb(ここにXはナトリウム又はカリウ
ム、Mはアルミニウム、チタン又はジルコニウム、Fは
弗素、aは1〜3の整数、bは1〜6の整数)で示され
る少なくとも1種を含むフラックスとをアルミニウム溶
湯中に添加することを特徴とする。
Fb(ここにXはナトリウム又はカリウム、Mはアルミ
ニウム、チタン又はジルコニウム、Fは弗素、aは1〜
3の整数、bは1〜6の整数)で示される少なくとも1
種を含むフラックスの一部をコーティングしたものと、
残部のフラックスとをアルミニウム溶湯中に投入するこ
とを特徴とする。
も1種のフラックス単独を用いても良く、また上記式に
て示されるフラックスと他のフラックスとの混合物を用
いても良い。他のフラックスとしてはNaF、NaC
l、KCl、AlF3、KF、MgF2、CaF2、Al
Cl3、CaCl2、MgCl2、C2Cl6、K2CO3、
Na2CO3、CaCO3、KNO3、K2SO4、Na2S
O4等を用いることができる。
非常に多くなるため酸化されやすいばかりでなく、溶融
反応したフラックスを吸着し、充分なフラックスの反応
を得られない。またケイ素の粒度が小さいと、アルミニ
ウム溶湯上に静置した場合、アルミニウム溶湯表面に浮
遊し前記の酸化反応のみが進行し、結果として、歩留り
の悪化を招く。逆にケイ素の直径が50mmを越えると、
ケイ素の溶融までの時間が長くなり、歩留りも悪い。
をコーティングしてアルミニウム溶湯中に投入する方
法、ケイ素の表面にフラックスの一部をコーティングし
て残りのフラックスと同時にアルミニウム溶湯中に投入
する方法、アルミニウム溶湯上にフラックスを散布し、
フラックスが溶融状態になった後、ケイ素を投入する方
法、ケイ素とフラックスとを同時にアルミニウム溶湯中
に投入する方法、ケイ素とフラックスを混合成形し、ア
ルミニウム溶湯中に投入する方法、上記方法と同時にア
ルミニウム溶湯を攪拌する方法等種々の方法がある。
記式で示されるフラックスを用いているため速やかに溶
融してアルミニウム溶湯中にケイ素が導入されやすくな
る。したがって、アルミニウム及びケイ素の酸化を防
ぎ、歩留りを向上することができる。また本発明に用い
るフラックスの作用により不純物を化合して、それを取
り除き易くし、還元作用による酸化物の還元が行えるこ
ととなる。
と、フラックスとをアルミニウム溶湯中に投入した場合
は、ケイ素の表面にコーティングしたフラックスでケイ
素の酸化が防止され、アルミニウム溶湯中に投入したフ
ラックスでアルミニウムの酸化が防止されるため歩留ま
りの向上がもたらされる。
ケイ素の粒径金属ケイ素の添加方法についてそれぞれ
以下の1〜4の実施例を行った。
解し、690℃に保持後、アルミニウム溶湯表面に、粒
度2乃至15mmの金属ケイ素7kg及び金属ケイ素に対し
て8重量%のフラックス(30%NaCl+30%KC
l+20%KAlF4+20%K2TiF6)を広げて1
分間静置した。なお、金属ケイ素添加前にサンプリング
を行った。そして溶湯表面をフォスフォライザーで10
回叩いた後第1回目のサンプリングを行った。更に1分
間静置した後、前回と同様に溶湯表面をフォスフォライ
ザーで10回叩いた後第2回目のサンプリングを行っ
た。その後3分間静置した後、溶湯表面を10回叩いた
後、ドロスを取り除いて第3回目のサンプリングを行っ
た。
湯に混合した以外は実施例1と同様に行った。
で行い、実施例1及び比較例1における歩留りを次の計
算式で算出した。
分析値 上記の分析結果を第1表に示し、これをグラフに表した
ものが第1図である。なお第1図において曲線1および
2は実施例1及び比較例1における夫々の結果を示す。
合に比べ添加1分後には早くも90%以上の歩留りの向
上を得られることがわかる。
実施例1と同様の方法で各テストピースを採取し、夫々
の場合についての歩留り(%)を測定し、その結果を第
2表に示す。
ことが分かる。このことより添加する弗化物のフラック
スは上記式においてXがナトリウム又はカリウム(周期
律表の第3、第4周期の元素に属する)、Mがアルミニ
ウム、チタン又はジルコニウム(周期律表の第III族、
第IV族の元素に属する)、aが1〜3の整数及びbが1
〜6の整数のものであること及び上記式にて示されるフ
ラックス単独でも他のフラックスとの混合物を用いても
良いことが判明した。
を第3表のようにした以外は実施例1と同様の方法で各
テストピースを採取し、夫々の場合についての歩留り
(%)を測定し、その結果を第3表に示す。
ミニウムへの添加歩留りに影響することが分かる。すな
わち2mm未満であると添加30分経過後も歩留り25%
までしか到達していない。
らアルミニウム中に溶け込んでいかない金属ケイ素にお
いて、粒径が2mm未満であると、アルミニウム溶湯表面
に浮かんだまま容易に反応する事がなく、その間に金属
ケイ素の酸化が進み、歩留りの悪い結果となるためと思
われる。
金属ケイ素の歩留りが著しく向上する。
素の酸化が防止され、溶融反応したフラックスの効果が
大きくなり、金属ケイ素は速やかに溶融アルミニウム中
に導入されるためと思われる。
スの溶融反応が終了した時点に於ても全体の溶融に至ら
ずに溶け残り、フラックスの効果は全く見られない。
の粒径は2〜50mmが適しているということができる。
ニ)のケイ素添加方法を用いた以外は実施例1と同様の
方法で各テストピースを採取した。
フラックスをコーティングしたものと、5重量%のフラ
ックスを同時にアルミニウム溶湯中に投入 ロ)金属ケイ素と8重量%のフラックスを同時にアルミ
ニウム溶湯中に投入 ハ)金属ケイ素に対して8重量%のフラックスをアルミ
ニウム溶湯上に散布し、フラックスが溶融状態になった
後、溶融フラックス上に金属ケイ素を投入 ニ)アルミニウム溶湯上に金属ケイ素を静置した後、金
属ケイ素全体に8重量%のフラックスを散布する ホ)アルミニウム溶湯を攪拌装置で回転させた状態で実
施例4のイ)の方法のものを投入した。
が好ましく、ホ)のアルミニウム溶湯全体が回転してい
る状態がさらに混入時間を短縮させる結果となったた
め、アルミニウム側の条件としては、アルミニウム溶湯
全体が回転している状態が最も好ましいことが判明し
た。
点において高歩留りでケイ素を添加することができる。
高温設備を必要としないため、コストの面においても本
発明方法は多大な効果をもたらすものである。
で用いるフラックスの添加有無による歩留りの差異を示
す曲線図である。
Claims (2)
- 【請求項1】直径2mm以上50mm以下のケイ素と、式X
aMFb(ここにXはナトリウム又はカリウム、Mはア
ルミニウム、チタン又はジルコニウム、Fは弗素、aは
1〜3の整数、bは1〜6の整数)で示される少なくと
も1種を含むフラックスとをアルミニウム溶湯中に添加
することを特徴とするケイ素をアルミニウムに添加する
方法。 - 【請求項2】直径2mm以上50mm以下のケイ素の表面
に、式XaMFb(ここにXはナトリウム又はカリウ
ム、Mはアルミニウム、チタン又はジルコニウム、Fは
弗素、aは1〜3の整数、bは1〜6の整数)で示され
る少なくとも1種を含むフラックスの一部をコーティン
グしたものと、残部のフラックスとをアルミニウム溶湯
中に投入することを特徴とするケイ素をアルミニウムに
添加する方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1268547A JPH0611891B2 (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | ケイ素をアルミニウムに添加する方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH03130330A JPH03130330A (ja) | 1991-06-04 |
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Family Applications (1)
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- 1990-10-16 US US07/598,200 patent/US5069875A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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Also Published As
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US5069875A (en) | 1991-12-03 |
KR910008152A (ko) | 1991-05-30 |
DE69003649D1 (de) | 1993-11-04 |
EP0423912B1 (en) | 1993-09-29 |
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