JPS63183136A - 溶湯処理装置のフラツクス分散用旋回体 - 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） 本発明は溶融金属、特にアルミニウム溶湯を清浄化する
ためのフラックスの吹込みによる溶湯処理装置の改良に
関する。なお本明細書におけるアルミニウム溶湯とはア
ルミニウム及びアルミニウム合金の溶湯の意に用いるも
のとする０（従来の技術） アルミニウム溶湯が大気中で水素がスを吸収し−かつ酸
化による非金属介在物の懸濁によって汚染され、これら
が材料としての品質劣化を招くことは周知のことである
０そのためにアルミニウムの鋳造に際し、事前にその溶
湯から水素及び非金属介在物を除去して清浄なものとす
ることはきわめて重要なことであり・いわゆる溶湯処理
として多くの手法が紹介され・かつ実施されている。

その中に−ヘログンガス、不活性がス、これらの混合ガ
ス等の微細気泡を溶湯に吹込んで溶存水素を除去する手
法あるいは装置として、たとえば米国特許第３２２７５
４７号明細書、特公昭６１−４０７３７号、特開昭６１
−３４１２６　　号各公報によるものがあシ、この場合
水素除去の過程で若干の非金属介在物も浮上分離する。

これに対してフラックスを不活性ガスとともに溶湯に吹
込む手法があり、これは溶湯の条件に応じたフラックス
の選択によって水素及び非金属介在物を同時に除去し得
る有効な手法であった（たとえば特公昭５１−１３０８
５　　号、特開昭５７−５１２３０号各公報１科 （発明が解決しようとする問題点） 前記の従来技術において、微細ガス気泡の吹込みによる
ときは水素の除去には有効であるものの非金属介在物の
分離除去一対しては不十分であり、これを満足させるた
めには他の手法たとえばフィルターによるｒ過性の併用
も必要であった。さらに−口ｒンガスを用いるときは・
環境汚染ないしは公害に対する十分な対策をも必要とし
念。

一方、不活性ガスによるスラックスの吹込みにおいては
溶湯内でのフラックスの反広を促進して水素及び非金属
介在物の除去効率をさらに高度のものとするほか、吹込
み終了後の鎮静時間を短縮することなどに改善の余地が
あった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の問題点を解決する本のとして従来のフラ
ックス吹込みによる溶湯処理装置に改良を加えたもので
あシ、本発明の技術的構成は前記特許請求の範囲各項に
明記したとシりであるが、本発明の一具体例を示す添付
図面に基いて詳細に説明する。

第１図は本発明のスラックス分散用旋回体を具備する溶
湯処理装置について実施時の状態を説明するための外観
図である。同図においてフラックスは不活性ガスをキャ
リアとして定量給送装ｆＩｔ１から導管を通り、昇降及
び旋回機構２によって５０〜９　Ｑ　Ｑ　ｒｐｍで旋回
する吹込用ランス３ｔ″経て開口部４から容器７内の溶
湯８に吹込まれると同時に旋回体５によって８内に急速
に分散するものである＠これらの作動を制御するものと
して制御装置６が備えられているー 第２因は旋回体５の一例を示した断面図であシ、第３図
はその底面を表わした平面図である。旋回体５の上面及
び底面は逆截頭円錐状であシ、該旋回体の円周縁部には
複数個の縦溝５ａを配設し、との縦溝５ａは水平断面が
コの字形（又は類似形状も含む）であシ、該縦溝５ａの
凹部底面がランスの軸線に対して外方に傾斜した構造と
する。なお、前記縦溝５ａの総数は円周上に４〜ｇ個程
度が本発明所期の諸効果を発揮する上で好適であること
が実操業上記められる一 本発明においてフラックスの定量給送装置ｌは、フラッ
クスを予め任意の値に設定した定量をもって給送する機
構及びこれを不活性ｆスと混合して給送する機構よ構成
るもので、従来のフラックス吹込法について円滑に常用
されたもの（たとえば実公昭５５−４０１９６　　号公
報）であればそのまま使用可能である自 フラックスについても従来の７ラツクス吹込法に常用さ
れたものがそのまま使用し得るが、処理動車の向上によ
って有効成分のよシ少ないものでも十分な効果を収める
ととが可能となる・基本的な組成はアルカリ及びアルカ
リ土類金属の塩化物、ふつ化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸
塩等から溶湯の汚染の度合いに応じて適宜に選ばれるも
のである。

又、溶湯の清浄化に限らずたとえば結晶粒の微細化１合
金成分の添加等を目的として用いられる吹込用フラック
スもすべて本発明に適用することが可能である− フラックスを給送する牛ヤリアとしての不活性ガスには
アルがンガスもしくは窒素ガスが用いられる・ 吹込用ランス３には鋼管、鋳鉄管・あるいはこれらに耐
火物を塗布ないしは被覆したものが使用できるが、アル
ミニウム溶湯に対する耐用性の点からは黒鉛質のものが
好ましい。

旋回体５はランスの開口部４から噴出されるフラックス
を急速に分散させるいわば回転ノズルに相当するもので
、この目的のため【その底面は平坦面であるよりは第２
図に示すような逆截頭円錐状とし、さらに周縁部には複
数の縦溝５ａを設けてフラックスの溶湯中への分散を容
易ならしめる・縦溝５ａの凹部底面がランス軸に対し外
方に傾斜させた構造、即ち縦溝の上方を下方より浅くす
るのは、旋回体５の底面の傾斜に公って上昇するフラッ
クスが該溝を通過後その上端部から外周方向の溶湯中に
振り切られ分散をより促進するためのものである・ 又、溝の深さが過大のときは容器内の溶湯全体に旋回運
動を与えることとなるからフラックスの分散が逆に阻害
されることとなり好ましくない＠したがって溝の深さは
溶湯が容器内で旋回しない限度で浅いのが好ましい。

旋回体５の上面を図示の如く下面とは逆の傾斜面とした
のは処理終了後、旋回体を溶湯から引き上げる際、鉄面
への溶湯の残留による固着を避けるためである・その材
質は黒鉛質・耐火セラミックスのいずれでもよい。

ランス３及び旋回体５を昇降および旋回させる機構２は
電動式とし、これらの作動を制御する制御装置６はシー
ケンサ−制御方式とする。

又旋回数を５０〜９００　ｒｐｍとしたのは、５０ｒｐ
ｍ未満ではフラックスの分散が不十分であり、９００　
ｒｐｍを超えると遠心力のためにフラックスのランス内
通過が阻害され、ひいてはランス内閉塞をもたらすこと
となるのでともに好ましくないからである。

（作用） 本発明の溶湯処興装置によるフラックスの吹込処理にお
いては、吹込用ノズル３の開口部４から溶湯中に放出さ
れたフラックスに旋回体５の底面を構成する上昇方向の
傾斜面に沿って上昇し、次いで縦溝５ａに捕捉されてそ
の底面の傾斜方向に従って５０〜９００　ｒｐｍの旋回
により外周方向の溶湯内に振り切られるような形態で放
出されるＯしたがって従来法に比し急速に溶湯内に分散
されることとなる・ 以上の過程から溶湯内でフラックスと溶存水素及び非金
属介在物との接触がより効果的に行われるためすぐれた
除去効率が得られるものである。

（実施例） 第１表は本発明の溶湯処理装ｒＩｔｔ−用いて溶湯処理
を行った実施例を従来法による比較例とともに示したも
のである・その処理条件は次のとおシである。

処理溶湯の種類、ｉ二　純アルミニウム、　　４００ｋ
ｆ処理時の溶湯温度　：　７２０〜７３０°Ｃ不活性ガ
スの種類　：　アルゴンガス 不活性ガスの流量　：　　　５ＯＮＬ１分フラックスの
種類　：　市販吹込用フラックス（Ｎａｅ／　−ＫＣＩ
−Ｎａ２ＳｉＦ６−ＮａＣＯ，系）ふっ素５−含有。

フラックスの吹込量：　実施例　０．ｇｋｌ？　（溶湯
の０．ｌ噂）０，４噌（溶湯の０．０５％） 比較例　ｏ、ｇ幻（溶湯の０．１チ） 吹込後の鎮静時間　：　実施例８０．１分比較例、、、
１５分 第１表において得られた実施例の結果は、従来法におい
て有効成分であるふっ素を１０〜２（１含有するフラッ
クスを溶湯量に対して０．２％吹込んだ値に相半するも
のである自 尚、アルミニウム溶湯の処理について詳述したが、他の
金属溶湯にも適用しうることは、操作条件等に若干の差
異はあるも、当業者に容易に理解しうるところである。

（発明の効果） 本発明の溶湯処理装置によれば溶湯内におけるフラック
スの分散が従来のランスのみによる吹込みよυも急速か
つ十分に行われるため、溶存水素及び非金属介在物を捕
捉して分離除去する作用が効果的に進行する。

したがって従来法と同一フラックスを使用するときはそ
の量１に減じ、又吹込後の鎮静時間を短縮しても従来法
と同等もしくはそれ以上の清浄効果を得ることが可能で
ある自さらにフラックスの有効成分であυながら環境汚
染の要素もあるふっ素の組成を減じても上記同様の効果
が得られるから産業上の貢献度はきわめて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の溶湯処理装置につき実施時の状態を示
す一部断面外観図であり、第２因は旋回体の一例を示し
た断面図、第３図は同じくその底面を示すものである春
図において、 １・・・フラックス定量給送装置、　　２・・・昇降及
び旋回機構、　　３・・・吹込用ランス、　　４・・・
開口部、５・・・旋回体、　　５ａ・・・縦溝、　６・
・・制御装置、７・・・溶湯容器（炉、取鍋、槽等）、
　８・・・溶湯＠第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、不活性ガスをキャリアとするフラックスの定量給送
   装置（１）、昇降及び旋回機構（２）に連結された吹込
   用ランス（３）、該ランスの先端部に固定されてそれと
   同一開口部（４）を有する旋回体（５）及びこれらの作
   動を制御する制御装置（６）からなる溶融金属にフラッ
   クスを不活性ガスと共に吹込む溶湯処理装置において、
   前記旋回体（５）の底面が逆截頭円錐状であり、該旋回
   体の円周縁部に水平断面がコの字形の複数個の縦溝を設
   け、該縦溝の凹部底面がランス軸に対して外方に傾斜し
   ていることを特徴とする溶湯処理装置のフラックス分散
   用旋回体。 ２、前記ランス及び旋回体は５０〜９００ｒｐｍ間に設
   定された任意の値で旋回しながらフラックスを溶湯内に
   吹込み、分散せしめる特許請求の範囲第１項記載の溶湯
   処理装置のフラックス分散用旋回体。