JPS6134126A - 溶融アルミニウムおよびアルミニウム合金の溶湯処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、溶融アルミニウムおよびアルミニウム合金の
溶湯処理装置の改良に関する。

（従来技術） 溶融アルミニウム及びアルミニウム合金は、溶湯のまま
大気中に保持すると、時間とともにガス（主としてＨ２
ガス）を吸収する。

従って、精錬された溶湯を半連続鋳造する場合、鋳造末
期には、残溶湯は長時間大気中に晒されているので、そ
のまま鋳造すると、ガスを多量に含んだ鋳塊となり、品
質が低下するという問題が生じる。

このため、従来においては、第３図及び第４図に示す如
く、処理ガス導入通路１が形成されたパイプ２に、ポー
ラスプラグ３とインペラ４とを取付けて、パイプ２がら
供給された処理ガスをポーラスプラグ３で細かい気泡状
にして溶湯中に吹き込むとともに、回転するインペラ４
でこの気泡を切断・分散させることにより、脱ガス効率
を高めるようにした溶湯処理装置が提案されている（実
公昭５６−４５８７５号公報参照）。

しかしなか呟」―記従来の溶湯処理装置は、パイプ２に
よりインペラ４を回転させながら処理ガスを導入する構
成であるため、パイプ２に対して回転用モータと処理ガ
ス供給器とを連結する必要があるので、連結構造が複雑
になるという問題かあった。

また、インペラ４は、大径の中心軸部４ａの周囲に、羽
根長さＣに比べて羽根高さ１１か非常に高い短寸の４枚
羽根４１〕、・・・、　４　ｌ〕か形成された構成であ
るから撹拌範囲が狭く、従って実際」二、ポーラスプラ
グ３から吹ぎ出された気泡の大部分は羽根４１〕、・・
・、旧〕で切断・分散されることなく溶湯金属中に吹き
込まれることになるので、短い間隔Ｗで複数のインペラ
４を設置する必要があり、脱ガス効率の向上には限度か
あった。

（発明の目的） 本発明は上記従来の問題を解決するためになされたもの
で、特にポーラスプラグとインペラとの配置関係、並び
にインペラの形状等に工夫を加えることにより、脱ガス
効率の向」二を図ることを基本的な目的とするものであ
る。

（発明の構成） このため本発明は、溶湯処理槽の底部に、処理ガスを溶
湯中に吹き込むポーラスプラグを設置する一方、上記処
理槽内でポーラスプラグの直」二に、該ポーラスプラグ
と所定の間隔を隔ててインペラを設置して、該インペラ
には、ポーラスプラグに対向する長寸の羽根を放射状に
設け、該羽根の中央部には、気泡を羽根の間に分散させ
る凹部を形成して構成したものである。

（発明の効果） 本発明によれば、溶湯処理槽の底部に設置したポーラス
プラグの直上に、インペラを所定の間隔で設置して、イ
ンペラには長寸の羽根を設け、羽根中央に凹部を形成し
たものであるから、ポーラスプラグから吹外出された気
泡が凹部と羽根で微細に切断され、広範囲に分散されて
溶融アルミニウム中に吹す込まれるようになるので、脱
ガス効率か高まるようになり、鋳塊の品質が安定し、歩
留まりか゛向−１−するようになる。

また、脱ガス効率が高まることから、溶湯の処理時間か
短縮して、生産性の向」二及び製造コストのダウンも図
れるようになる。

さらに、インペラの回転と処理ガス供給とは別系統で行
なえるから、従来のように連結構成か複雑化することは
ない。

さらにまた、脱ガス効率が高いのでインペラの数か少な
くてよく、コンパクトとなるから、連鋳機直前で処理で
た、処理以後のガス吸収も少な（なる。

（実施例） 第１図に示すように、溶湯処理槽１（）には、図中左側
の上側部に溶湯供給口１１が設けられ、右側の上側部に
溶湯排出口１２が設けられ、該処理槽１０内の排出口１
２寄りに邪魔板１３か設けられて、処理槽１０内が処理
室１４と排出室１５とに区画されている。

該処理槽１０の処理室１４の底部中央には、処理ガスを
細かい気泡状にして溶湯中に吹ト込むポーラスプラグ１
６が設置されている。

該ポーラスプラグ１６から吹き込まれる処理ガス（不活
性ガス）としては、Ａｒ　＋　Ｎ＝　＋　フロン。

Ａｒ＋ＣＬ　、Ｎ２＋Ｃ，Ｃ２等があり、とくにＡｒ十
ｏ、１　ｃρ、が好ましい。

吸込ガス量は３〜１５ρ／分が好ましく、３未満である
と、微細な気泡が処理槽内に十分満たされず、脱ガス効
率か低下するという問題かあり、１５を越えると、気泡
が合体して脱ガス効率か低下するという問題がある。

また、ガス圧は１〜５　ｋｇ／　ｃｍ２が好ましく、］
未満であると、ポーラスプラグ内の圧力損失によってガ
スが出ないという問題があり、５を越えると、気泡が合
体しやすくなり脱ガス効率か低下するという問題かある
。

上記処理室１４のポーラスプラグ１６の直」−には、処
理槽１０の」二部を垂直方向に貫通した回転軸１７の下
部に、ポーラスプラグ１６と所定の問隔りを隔ててカー
ボン製のインペラ１８が取イτ１けられている。

この間隔りは５〜２０關の範囲が好ましく、５未満であ
ると、気泡径が大きくなり脱ガス効率が低下するという
問題があり、２０を越えると、インペラによる気泡分散
が不十分になり、脱ガス効率が低下するという問題があ
る。

該インペラ１８は、第２図（ａ）及び第２図（ｌ］）に
示すように、大径円板状の座部１８ａと、該座部１８ａ
の下面にポーラスプラグ１６に対向して所定の角度で放
射状に設けられた長寸の羽根１８１１゜・・・、１８ｂ
とを備え、該羽根１８ｂ、・・・、１８ｂの中央部には
、気泡を羽根１８１）、・・・、１８ｂの間に分散させ
るための凹部１８ｃが形成されている。

上記羽根１８ｂ、・・・、１８ｂは、羽根高さｈに比べ
て羽根長さ夕が非常に長い、長寸の１２枚羽根などが好
ましく、これにより撹拌範囲が広くなるので、気泡が微
細に切断され、広範囲に分散されるようになり、従来の
ように短い間隔Ｗで複数のインペラを設置する必要がな
くなる。

上記インペラ１８は、回転軸１７に連結された可変速式
電動モータ１９により回転される。

このインペラの回転数は５００〜１０００　ｒｐ＋ｎが
好ましく、５００未満であると微細気泡が処理槽全体に
分散できず、脱ガス効率が低下するという問題があり、
１０００を越えると微細気泡の分散に偏りが発生し脱ガ
ス効率が低下するという問題がある。

上記のように構成した溶湯処理装置を用いて行なった実
操テストのテスト結果を下表に示す。

○　鋳造温度　７１０〜７２０℃ ○　ガス測定はテレガス法による。

１以下余白１ 上記テスト結果によれば、テス）　Ｎｏ、　１１）の処
理条件［Ｃｆｆ１２流量０．００２　（Ｎｍ３／ｈ　）
、Ａ、ｒ流量１．０（Ｎｍ’　／ｌ＋）、Ａｒ圧力１　
、５　（ｋｇ／　ｃｍ２）、インペラ回転数７　（’ｌ
　Ｏ（ｒｐｍ）　］が最も脱ガス効率が高く、５９％で
あった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る溶湯処理装置の側面図、第２図（
ａ）はインペラの下面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）
のＩＩ−ＩＩ断面図、第３図は従来の溶湯処理装置の側
面図、第４図は第３図のインペラとポーラスプラグの取
イτｊ構造を示す断面図である。 １０・・・溶湯処理槽、　　１４・・・処理室、　　１
６・・・ポーラスプラグ、　　１７・・・回転軸、　　
１訃・・インペラ、　　１８１〕・・・羽根、　　１８
ｃ・・・凹部、　　１９・・・電動モータ、　Ｌ・・・
間隔。 特　許　出　願　人　　株式会社神戸製鋼所代　　埋　
　入　弁理士　前出　葆ほか２名□−／鎗）、Ｘ　〜　
　　　、♂ｌ’＋１４＋−１〒Ｅｊ　　（□ｉ−１’　
１１ｉ（゛　・　　１゛・　　・　・・ト　・　　　　
　　　　　　　・□第２図（０） ″″　　　　　　　　　　□パｉ ｌ□ 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶湯処理槽の底部に、処理ガスを溶湯中に吹き込
   むポーラスプラグを設置する一方、上記処理槽内でポー
   ラスプラグの直上に、該ポーラスプラグと所定の間隔を
   隔ててインペラを設置して、該インペラには、ポーラス
   プラグに対向する長寸の羽根を放射状に設け、該羽根の
   中央部には、気泡を羽根の間に分散させる凹部を形成し
   たことを特徴とする溶融アルミニウムおよびアルミニウ
   ム合金の溶湯処理装置。
2. （２）上記インペラとポーラスプラグとの間隔を５〜２
   ０ｍｍに設定し、該インペラの回転数を５００〜１００
   ０ｒｐｍに設定する一方、処理ガスをＡｒ＋０．１Ｃｌ
   ＿２とし、吸込ガス量を３〜１５ｌ／分、ガス圧を１〜
   ５ｋｇ／ｃｍ＾２に設定したことを特徴とする特許請求
   の範囲第（１）項記載の溶融アルミニウムおよびアルミ
   ニウム合金の溶湯処理装置。