JPH05202434A - Melting method of aluminum and aluminum alloy - Google Patents
Melting method of aluminum and aluminum alloyInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はアルミニウムおよびアル
ミニウム合金の溶解法に関し、さらに詳しくは、アルミ
ニウムおよびアルミニウム合金の溶解において溶湯表面
に浮上する滓を効率よく除去、かつ、溶湯中の水素ガス
を低減することができる溶解法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for melting aluminum and aluminum alloys, and more specifically, it efficiently removes slag floating on the surface of molten metal in melting aluminum and aluminum alloy and reduces hydrogen gas in the molten metal. It relates to a dissolution method that can be performed.
【０００２】[0002]
【従来技術】最近になって、アルミニウムおよびアルミ
ニウム合金製品は、アルミニウムおよびアルミニウム合
金の有する耐蝕性、軽量および美麗という特性から、建
築材料、自動車および飲料缶等の分野において、大きな
需要があり、今後さらに生産量の増大が期待されてい
る。2. Description of the Related Art Recently, aluminum and aluminum alloy products are in great demand in the fields of building materials, automobiles, beverage cans, etc. due to the characteristics of aluminum and aluminum alloys such as corrosion resistance, light weight and beauty. Further increase in production is expected.
【０００３】このようなアルミニウムおよびアルミニウ
ム合金製品の製造工程は、原料→溶解炉（溶解→精錬→
除滓）→溶湯移送→保持炉（溶湯保持）→脱ガス→脱介
在物→鋳造→ソーキング→熱間加工→冷間加工→製品の
工程からなるものである。The manufacturing process of such aluminum and aluminum alloy products is as follows: raw material → melting furnace (melting → refining →
Slag) → Melt transfer → Holding furnace (melt holding) → Degassing → Deinclusions → Casting → Soaking → Hot working → Cold working → Product process.
【０００４】即ち、地金を原料とし、反射型溶解炉に装
入してから重油またはＬＮＧ等を燃料として使用し、バ
ーナーによる直接加熱により溶解を行う。この時、溶解
により溶湯中に含有されている酸化物および水素ガス等
を除去するために、ハロゲン系化合物を主成分とする固
体もしくは気体精錬剤を溶湯中に吹き込むことにより、
不完全ではあるが一応の溶湯精錬を行う。That is, the metal is used as a raw material, charged into a reflection type melting furnace, and then heavy oil, LNG, or the like is used as a fuel, and is melted by direct heating by a burner. At this time, in order to remove oxides and hydrogen gas contained in the molten metal by melting, by blowing a solid or gas refining agent containing a halogen-based compound as a main component into the molten metal,
Although it is incomplete, it does some refining of molten metal.
【０００５】また、溶湯表面には原料に含有されている
酸化物および溶解工程において生成した酸化物等が存在
しており、これをそのままにしておくと、炉壁に付着し
て炉容積が低減して生産性を劣化させると共に、酸化物
が溶湯中に混入して溶湯の汚染を生じる。On the surface of the molten metal, there are oxides contained in the raw materials and oxides produced in the melting process. If these are left as they are, they adhere to the furnace wall and reduce the furnace volume. As a result, the productivity is deteriorated and the oxide is mixed into the molten metal to cause contamination of the molten metal.
【０００６】従って、上記に説明した溶湯精錬の場合
に、発熱効果を有する精錬剤を吹き込むことにより、酸
化物、即ち、滓と溶湯との濡れ性を低減させて溶湯と滓
の分離を促進して、滓を炉外に除去し易くする。Therefore, in the case of the molten metal refining described above, by blowing a refining agent having an exothermic effect, the wettability between oxides, that is, the slag and the molten metal, is reduced to promote the separation of the molten metal and the slag. To facilitate removal of the slag outside the furnace.
【０００７】次いで、溶湯を保持炉に移送して鋳造機の
作動期間とのタイミングを図って、保持炉に設けられて
いる不活性ガスの微細気泡を吹き込むことにより脱ガス
処理を行い、その後、耐火性多孔体フィルターを使用し
て脱介在物処理を行い、溶湯品質を所望のものとしてか
ら、鋳造して鋳塊とする。Then, the molten metal is transferred to a holding furnace, and the degassing process is performed by blowing fine bubbles of an inert gas provided in the holding furnace at a timing corresponding to the operating period of the casting machine. The refractory porous filter is used to remove inclusions to obtain the desired melt quality, and then cast to form an ingot.
【０００８】このようにして製作された鋳塊は、成分を
均一化するため、また、変形抵抗を低減するために、均
熱化処理（ソーキング）を行った後、熱間加工および冷
間加工を行って製品とする。The ingot thus produced is subjected to soaking (soaking) in order to make the components uniform and to reduce the deformation resistance, and then hot working and cold working. To make a product.
【０００９】しかして、最近になって、アルミニウムお
よびアルミニウム合金製品が益々需要が増大することに
伴って、特に、薄物スクラップが多量に発生するように
なり、その再利用の必要性が増大してきている。Recently, however, the demand for aluminum and aluminum alloy products has increased, and in particular, a large amount of thin scrap has been generated, and the need for reuse thereof has increased. There is.
【００１０】しかし、この薄物スクラップを現在使用中
の反射型溶解炉により溶解を行うと、直接加熱のために
酸化が著しく、非常に厚い滓層が溶湯表面に生成され、
この滓層が溶湯中に混入することにより、精錬を行って
も溶湯品質（介在物、水素ガス）を向上させる効果は著
しく劣化する。However, when this thin scrap is smelted by a reflection type smelting furnace currently in use, oxidation is remarkable due to direct heating and a very thick slag layer is formed on the surface of the molten metal.
When this slag layer is mixed in the molten metal, the effect of improving the quality of the molten metal (inclusions, hydrogen gas) is significantly deteriorated even when refining is performed.
【００１１】また、溶解炉で精錬された溶湯を保持炉に
移送する手段として、通常は、樋を使用するために落差
および溶湯移送中に乱流が生じ易く、従って、アルミニ
ウムおよびアルミニウム合金溶湯は極めて酸化され易い
金属であるから、上記のように乱流が生じると大気と接
触した溶湯は、容易に酸化物を形成して、この酸化物が
溶湯中に混入することになる。さらに、大気中の水分も
同時に乱流により溶湯中に巻き込まれて分解し、溶湯中
の水素ガス量が再び増加するので、溶解炉における溶湯
精錬効果は劣化するものである。Further, as a means for transferring the molten metal refined in the melting furnace to the holding furnace, since a gutter is usually used, a head and a turbulent flow easily occur during the transfer of the molten metal. Therefore, aluminum and aluminum alloy molten metal are Since the metal is extremely easily oxidized, when the turbulent flow occurs as described above, the molten metal that comes into contact with the atmosphere easily forms an oxide, and this oxide is mixed in the molten metal. Further, moisture in the atmosphere is simultaneously entrained in the molten metal due to turbulent flow and decomposed, and the amount of hydrogen gas in the molten metal increases again, so that the molten metal refining effect in the melting furnace deteriorates.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に説明し
たアルミニウムおよびアルミニウム合金の溶解におい
て、生成する滓の除去における種々の問題点に鑑み、本
発明者が鋭意研究を行い、検討を重ねた結果、スクラッ
プ、特に、薄物スクラップを多量に配合した原料を使用
した場合において、溶解中に生成してくる多量の滓を効
率的に除去すると共に、溶湯からの脱水素ガス能を促進
することができるアルミニウムおよびアルミニウム合金
の溶解法を開発したのである。DISCLOSURE OF THE INVENTION In the present invention, in the melting of aluminum and aluminum alloys described above, the present inventor has conducted earnest research and made repeated studies in view of various problems in removing slag formed. As a result, when using a raw material containing a large amount of scraps, especially thin scraps, it is possible to efficiently remove a large amount of slag generated during melting and promote the dehydrogenation gas ability from the molten metal. We have developed a melting method for aluminum and aluminum alloys.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明に係るアルミニウ
ムおよびアルミニウム合金の溶解法は、１５％以上のス
クラップが配合されている原料を使用して、反射炉溶解
炉により大気溶解を行い、溶解終了後、除滓を行ってか
ら保持炉に溶湯を移送した後、結晶水を含め水分を除去
したハロゲン系化合物を主成分とする精錬剤（フラック
ス）を溶湯中に吹き込んで精錬を行った後、耐火性多孔
体フィルターを使用して溶湯を連続的に濾過し、連続鋳
造もしくは半連続鋳造を行うことを特徴とするアルミニ
ウムおよびアルミニウム合金の溶解法を第１の発明と
し、１５％以上のスクラップが配合されている原料を使
用して、反射型溶解炉により大気溶解を行い、溶解終了
後、溶湯表面の滓層の表面にハロゲン系化合物を主成分
とする発熱型除滓用フラックスを散布し、滓と混合・撹
拌を行った後、除滓を行ってから保持炉に溶湯を移送し
た後、結晶水を含め水分を除去したハロゲン系化合物を
主成分とする精錬剤（フラックス）を溶湯中に吹き込ん
で精錬を行った後、耐火性多孔体フィルターを使用して
溶湯を連続的に濾過し、連続鋳造もしくは半連続鋳造を
行うことを特徴とするアルミニウムおよびアルミニウム
合金の溶解法を第２の発明とし、１５％以上のスクラッ
プが配合されている原料を使用して、反射型溶解炉によ
り大気溶解を行い、溶解終了後、除滓を行ってから保持
炉に溶湯を移送した後、結晶水を含め水分を除去したハ
ロゲン系化合物を主成分とする精錬剤（フラックス）を
溶湯中に吹き込んで精錬を行った後、不活性ガス気泡を
連続的に流動している溶湯中に吹き込んで脱ガス処理
後、耐火性多孔体フィルターを使用して溶湯を連続的に
濾過し、連続鋳造もしくは半連続鋳造を行うことを特徴
とするアルミニウムおよびアルミニウム合金の溶解法を
第３の発明とする３つの発明よりなるものである。The melting method for aluminum and aluminum alloys according to the present invention uses a raw material containing 15% or more of scrap to perform atmospheric melting in a reverberatory furnace and completes melting. After that, after removing the slag and transferring the molten metal to the holding furnace, after refining by blowing a refining agent (flux) whose main component is a halogenated compound from which water is removed including crystal water into the molten metal, The first invention is a melting method for aluminum and aluminum alloys, which is characterized in that a molten metal is continuously filtered using a refractory porous filter, and continuous casting or semi-continuous casting is performed. For the exothermic slag with the halogen-based compound as the main component on the surface of the slag layer on the surface of the molten metal after melting the material in the air using a reflective melting furnace After the Lux is sprayed, mixed and stirred with the slag, the slag is removed, the molten metal is transferred to a holding furnace, and the refining agent (flux containing the halogen-based compound as a main component, in which water is removed including crystal water, is removed. ) Is blown into the molten metal for refining, and then the molten metal is continuously filtered using a refractory porous filter, and continuous casting or semi-continuous casting is performed. Is used as the second invention, and a raw material containing 15% or more of scrap is melted in the atmosphere by a reflection-type melting furnace, and after melting is completed, slag is removed and the molten metal is transferred to a holding furnace. After that, a refining agent (flux) whose main component is a halogen-based compound from which water of crystallization is removed is blown into the molten metal for refining, and then inert gas bubbles are continuously added to the molten metal. Blowing A third invention is a method for melting aluminum and aluminum alloys, characterized in that the molten metal is continuously filtered using a refractory porous filter after continuous degassing in step 1, and continuous casting or semi-continuous casting is performed. It consists of three inventions.
【００１４】本発明に係るアルミニウムおよびアルミニ
ウム合金の溶解法について、以下詳細に説明する。即
ち、アルミニウムおよびアルミニウム合金の溶解におい
て、滓発生率におよぼすスクラップの配合率の影響を、
図１に示す滓発生率とスクラップ配合率との関係から説
明する。なお、使用したスクラップは、板は数ｍｍ以
下、棒および線は数ｍｍ以下の薄物、細物である。図１
より薄物スクラップを配合した場合、配合率が１５％以
上になると滓の発生率は極めて大量となり、従って、溶
湯汚染が生じるのである。 この図１において、材料品
種はＪＩＳ５１８２で、２０ｔ反射炉により溶解温度７
５０℃の温度で溶解した。配合は地金９９.７％Ａｌ＋
スクラップである。The melting method of aluminum and aluminum alloy according to the present invention will be described in detail below. That is, in the melting of aluminum and aluminum alloy, the influence of the scrap compounding rate on the slag generation rate,
The relationship between the slag generation rate and the scrap compounding rate shown in FIG. 1 will be described. The scraps used are thin and fine with a plate of several mm or less and a rod or wire of several mm or less. Figure 1
When a thinner scrap is blended, the slag generation rate becomes extremely large when the blending rate is 15% or more, and therefore, molten metal contamination occurs. In FIG. 1, the material type is JIS5182 and the melting temperature is 7 by a 20t reverberatory furnace.
It melted at a temperature of 50 ° C. The composition is 99.7% Al +
It's scrap.
【００１５】従って、本発明者は従来から使用されてい
る溶解炉の機能の中で、溶湯精錬による品質を向上させ
る作業を溶解炉では行わず、保持炉において行うことに
着目した。即ち、溶解炉においては原料または溶解工程
において生成した酸化物等による滓を除去するのみを行
い、溶湯の品質保証を目的とした精錬を行うのは、溶湯
を移送する際の汚染をも含めて保持炉において処理する
ことである。因に、本発明に係るアルミニウムおよびア
ルミニウム合金の溶解法は、原料（スクラップ配合率１
５％以上）→反射炉型溶解炉（溶解→精錬→滓除去，除
滓機能だけ）→溶湯移送→保持炉（精錬→滓除去，溶湯
精錬機能だけ）→連続処理（脱ガス→脱介在物）→鋳造
→以下通常工程である。Therefore, the inventor of the present invention has paid attention to the function of the melting furnace that has been conventionally used, that the work for improving the quality by the molten metal refining is not performed in the melting furnace but is performed in the holding furnace. That is, in the melting furnace, only the slag due to the raw materials or the oxides generated in the melting process is removed, and refining for the purpose of quality assurance of the molten metal is performed including the contamination during the transfer of the molten metal. Processing in a holding furnace. Incidentally, the melting method for aluminum and aluminum alloys according to the present invention is based on
5% or more) → Reverberatory furnace type melting furnace (melting → refining → slag removal, only slag function) → molten metal transfer → holding furnace (smelting → slag removal, molten metal smelting function only) → continuous treatment (degas → deinclusions) ) → Casting → The following is the normal process.
【００１６】以下、本発明に係るアルミニウムおよびア
ルミニウム合金の溶解法を上記に説明した工程に従って
説明する。 １）原料 上記に説明した従来の工程に示すように、薄物スクラッ
プの配合率が１５％以上になると、滓発生量が著しく多
くなり、種々の問題が発生する。しかして、資源保護等
を目的とした再利用の要請、原料費用のコストダウン等
の目的から、将来、スクラップの配合率は益々増大する
傾向があり、また、軽量、小型化が要求される現在、ス
クラップは益々薄肉化の傾向にあり、原料だけの対策で
は解決しない問題である。しかし、本発明に係るアルミ
ニウムおよびアルミニウム合金の溶解法においては、ス
クラップを１５％以上の配合率で溶解を行っても何らの
問題がないという優れた方法である。The method of melting aluminum and aluminum alloys according to the present invention will be described below in accordance with the steps described above. 1) Raw material As shown in the conventional process described above, when the compounding ratio of the thin scrap is 15% or more, the amount of slag generated is significantly increased, and various problems occur. However, due to requests for reuse for the purpose of resource conservation, cost reduction of raw material costs, etc., the blending ratio of scrap tends to increase more and more in the future. However, scrap is becoming thinner and thinner, which is a problem that cannot be solved by using only raw materials. However, the aluminum and aluminum alloy melting method according to the present invention is an excellent method in that scrap is melted at a compounding ratio of 15% or more without causing any problems.
【００１７】２）溶解 一般に、アルミニウムおよびアルミニウム合金の溶解に
使用されている溶解炉には、大きく分けて反射炉と誘導
炉がある。そして、大量生産にいては、単位当たりの溶
解生産性の観点から反射炉を使用するのが普通である。
しかし、反射炉はその構造上からバーナー直火焚きであ
るから、直接炎が原料に接触するため、対象としている
薄物スクラップでは原料表面積が非常に広いので、酸化
量は極めて多量となる。2) Melting Generally, the melting furnaces used for melting aluminum and aluminum alloys are roughly classified into a reflex furnace and an induction furnace. In mass production, a reverberatory furnace is usually used from the viewpoint of melting productivity per unit.
However, since the reverberatory furnace is a direct-burner burner because of its structure, the flame directly contacts the raw material, and the surface area of the raw material is very large in the target thin scrap, so the amount of oxidation is extremely large.
【００１８】具体的には、０.３ｍｍｔのＪＩＳ５１８
２のスクラップを２０％配合して反射炉において溶解を
行うと、滓層の厚さが３０〜５０ｃｍもの厚さとなり、
この厚さの滓層を通して溶湯中に精錬剤を吹き込んでも
反応がどの程度のものか明らかではなく、さらに、滓層
が溶湯に混入する割合が遥かに多いのである。Specifically, JIS 518 of 0.3 mmt
When 20% of 2 scrap is blended and melted in a reverberatory furnace, the slag layer has a thickness of 30 to 50 cm,
It is not clear what the reaction is when the refining agent is blown into the molten metal through the slag layer of this thickness, and the slag layer is mixed in the molten metal at a much higher rate.
【００１９】従って、本発明に係るアルミニウムおよび
アルミニウム合金の溶解法においては、上記に説明した
ように、従来の溶解炉における溶解と溶湯精錬との機能
を分離して、溶解炉では溶解と精錬機能の中で、除滓機
能、即ち、滓の炉外への除去だけを行い、溶湯精錬は行
わず、例えば、発熱型フラックスを滓層の表面に散布し
て、滓層と充分に撹拌を行って溶湯と滓層との分離を促
進して、滓を炉外に除去するのである。しかし、このま
まの溶湯では、未だ溶解炉の中には介在物および水素ガ
ス等が懸架および溶解状態であるので、さらに精錬を行
う必要がある。Therefore, in the aluminum and aluminum alloy melting method according to the present invention, as explained above, the functions of melting and refining of molten metal in the conventional melting furnace are separated, and the melting and refining functions in the melting furnace are separated. Among them, the slag function, that is, only the slag is removed to the outside of the furnace, the molten metal is not smelted.For example, exothermic flux is sprinkled on the surface of the slag layer and sufficiently stirred with the slag layer. The slag is removed outside the furnace by promoting the separation of the molten metal and the slag layer. However, in the molten metal as it is, inclusions, hydrogen gas, and the like are still suspended and dissolved in the melting furnace, so that further refining is required.
【００２０】３）保持炉 上記の処理を行った溶湯を保持炉に移送するのである
が、この移送手段としては、通常、樋を使用するので溶
湯の流れは乱流となり、アルミニウムおよびアルミニウ
ム合金溶湯の表面積が増加すると共に、新しい表面が発
生して酸化がさらに促進され、そして、このように生成
した酸化物は溶湯に巻き込まれて精錬効果を阻害する。
また、大気中の水分をも巻き込んで水素ガも増加し、こ
の溶湯の移送工程において生じた酸化物および水素ガス
をこの保持炉において精錬するのである。3) Holding furnace The molten metal that has been subjected to the above treatment is transferred to the holding furnace. Since a gutter is usually used as the transfer means, the flow of the molten metal becomes a turbulent flow, and the aluminum and aluminum alloy molten metal is melted. As the surface area of Al increases, a new surface is generated to further promote the oxidation, and the oxide thus formed is caught in the molten metal and hinders the refining effect.
Further, hydrogen in the atmosphere is also increased by entraining water in the atmosphere, and the oxide and hydrogen gas generated in the step of transferring the molten metal are refined in the holding furnace.
【００２１】既に溶解炉において滓は除去されているの
で保持炉における酸化物、即ち、滓層は数ｍｍ〜数ｃｍ
と極めて薄く、溶湯に精錬剤を吹き込むことによる溶湯
の精錬効果は極めて有効になる。しかし、従来の溶解炉
により精錬を行った場合、特に、水素ガスは保持炉以降
の連続脱ガスに適した水準にまで達していない時には、
保持炉において再精錬が行えたが、本発明に係るアルミ
ニウムおよびアルミニウム合金の溶解法における保持炉
ではこのような再精錬が行えるバッチタイプ工程が無
く、従って、脱ガスについては精錬剤を考慮しなければ
ならない。Since the slag has already been removed in the melting furnace, the oxide in the holding furnace, that is, the slag layer, is several mm to several cm.
It is extremely thin and the refining effect of the molten metal by blowing the refining agent into the molten metal becomes extremely effective. However, when refining with a conventional melting furnace, especially when the hydrogen gas has not reached a level suitable for continuous degassing after the holding furnace,
Although re-refining could be performed in the holding furnace, there is no batch type process in which the re-refining can be performed in the holding furnace in the melting method of aluminum and aluminum alloy according to the present invention, and therefore refining agents must be considered for degassing. I have to.
【００２２】そして、脱ガスには塩素ガスが効果的であ
ることは知られており、実際に使用されているが、この
塩素ガスは猛毒性、公害防止等の面から使用することが
中止される方向となつており、そのため、ハロゲン系化
合物を使用した精錬剤、所謂、フラックスにより行う必
要がある。しかし、このフラックスを脱ガスに使用した
場合、塩素ガスより脱ガス能力が劣るということは知ら
れている。It is known that chlorine gas is effective for degassing, and it is actually used. However, this chlorine gas was discontinued from the viewpoint of severe toxicity and pollution prevention. Therefore, it is necessary to use a refining agent using a halogen compound, that is, a so-called flux. However, it is known that when this flux is used for degassing, the degassing ability is inferior to that of chlorine gas.
【００２３】ハロゲン系化合物精錬剤、フラックスが塩
素ガスより脱ガス能力が劣ることについては、その主要
因はフラックスを構成する化合物に含有されている結晶
水にあることを本発明者は見出した。例えば、ハロゲン
系化合物としてＫＣｌを例にとると、ＫＣｌは４００〜
５００℃の温度において結晶水を放出し、放出量はＫＣ
ｌ重量の０.４〜０.２％程度である。The present inventor has found that the reason why the halogen-based compound refining agent and the flux are inferior in degassing ability to the chlorine gas is that the main reason is the water of crystallization contained in the compound constituting the flux. For example, when KCl is taken as an example of the halogen-based compound, KCl is 400 to
Releases water of crystallization at a temperature of 500 ℃
It is about 0.4 to 0.2% of 1 weight.
【００２４】このＫＣｌから放出された結晶水が分解し
て、全て溶湯に残存したものと仮定すると、０.６〜０.
３ｃｃＨ2／１００ｇＡｌと水素が増加することにな
り、普通、溶湯に要求される０.１ｃｃＨ2／１００ｇＡ
ｌに比較して、影響の大きいことがわかる。また、他の
ハロゲン系化合物についても実験の結果、ＫＣｌと略同
様の結晶水含有率であった。Assuming that the water of crystallization released from this KCl decomposed and remained in the molten metal in the range of 0.6 to 0.0.
3ccH 2 / 100gAl and hydrogen will increase, and usually 0.1ccH 2 / 100gA required for molten metal
It can be seen that the influence is larger than that of l. Further, as a result of the experiment with other halogen compounds, the water content of crystallization was almost the same as KCl.
【００２５】従って、予めハロゲン系化合物から結晶水
を除去した原料を配合するか、配合したフラックスから
結晶水を除去してから使用する必要がある。このことか
ら、保持炉における溶湯精錬において、特に、脱ガス能
力を塩素ガスと同等程度にすることができるので再精錬
は必要がなくなる。そして、結晶水を除去したフラック
スを使用して精錬を行った場合に、溶湯表面に滓層が生
成した時には滓を除去する。Therefore, it is necessary to mix the raw material from which the water of crystallization has been removed from the halogen compound in advance, or to remove the water of crystallization from the compounded flux before use. From this, in refining the molten metal in the holding furnace, the degassing ability can be made almost equal to that of chlorine gas, so that re-refining is not necessary. Then, when refining is performed using a flux from which crystal water has been removed, when a slag layer is formed on the surface of the molten metal, the slag is removed.
【００２６】４）不活性ガス気泡吹き込みによる連続脱
ガス処理 上記に説明した方法により、一応の溶湯粗精錬を行った
後、所望水準まで精錬を行うのである。そして、脱ガス
に関しては、例えば、不活性ガス気泡吹き込みにより溶
湯を連続して流しながら脱ガス処理を行う。4) Continuous degassing treatment by injecting bubbles of inert gas According to the method explained above, the molten metal is tentatively refined and then refined to a desired level. Regarding degassing, for example, degassing is performed while continuously injecting a molten metal by blowing inert gas bubbles.
【００２７】５）耐火性多孔体フィルターを使用して溶
湯を濾過 溶湯を連続的に耐火性多孔体フィルターにより濾過を行
い、脱介在物処理を行う。5) Filtration of molten metal using a refractory porous filter A molten metal is continuously filtered by a refractory porous filter to remove inclusions.
【００２８】６）鋳造 精錬された溶湯を縦型連続鋳造、横型連続鋳造または半
連続鋳造を行って鋳塊とするのである。6) Casting The refined molten metal is subjected to vertical continuous casting, horizontal continuous casting or semi-continuous casting to form an ingot.
【００２９】[0029]
【実 施 例】本発明に係るアルミニウムおよびアルミ
ニウム合金の溶解法の実施例を説明する。[Examples] Examples of the melting method of aluminum and aluminum alloys according to the present invention will be described.
【００３０】[0030]
【実 施 例 １】 原料 ＪＩＳ１１００，純アルミニウム 原料配合 ０.２ｍｍｔ板屑５０％＋ＪＩＳ７Ａ
地金５０％ 溶解炉 ２０ｔ重油焚き反射炉 溶解条件 溶解温度 ７５０℃±２０℃， 雰囲気 大気 加熱速度 ２５０℃／ｈｒ 溶解炉精錬 除滓精錬，フォセコジャパン製ＪＤＲ
１１８３を溶湯重量の０.０３ｗｔ％を滓表面の散布、
撹拌により除滓を行う 保持炉 ２０ｔ重油焚き反射炉 保持炉精錬 吹き込みフラックス ＫＣｌ−Ｋ3ＡｌＦ6−Ｋ2ＳＯ4系
フラックス（結晶水は加熱により除去） キャリヤーガス Ｎ2 フラックス吹き込み量 溶湯重量の０.０５ｗｔ％ 精錬温度 ７２０℃ 脱ガス処理 スニフ型回転脱ガス法（連続処理） 処理速度は１０ｔ／ｈｒである。 脱介在物処理 神戸製鋼所製アクトサーミックフィル
ター，糸直径３ｍｍφ板状フィルターとして使用 処理速度 １０ｔ／ｈｒ 鋳造方法 縦型半連続鋳造 スラブ ５００×１
０００ｍｍ ビレット ３００φ 鋳造速度 ５０ｍｍ／分 溶湯品質 水素ガス 介在物 合格 塩素ガス精錬 ビレット品質 水素ガス 介在物 合格 並 スラブ品質 水素ガス 介在物 合格 並[Example 1] Raw material JIS1100, pure aluminum Raw material mixture 0.2mmt 50% scrap metal + JIS7A
Metal 50% Melting furnace 20t Heavy oil burning reverberatory furnace Melting condition Melting temperature 750 ° C ± 20 ° C, atmosphere Air heating rate 250 ° C / hr Melting furnace refining Slag refining, JDR made by Foseco Japan
1183, 0.03 wt% of the weight of the molten metal is sprayed on the slag surface,
Agitated by blowing the holding furnace 20t heavy oil-fired reverberatory furnace holding furnace smelting to perform skimming flux KCl-K 3 AlF 6 -K 2 SO 0 4 based flux (crystal water heated by removal) of the carrier gas N 2 flux blown quantity melt weight 0.05 wt% Refining temperature 720 ° C. Degassing process Sniff type rotary degassing method (continuous process) The processing rate is 10 t / hr. Removal of inclusions Actomic filter manufactured by Kobe Steel, used as a plate filter with a diameter of 3 mmφ Processing speed 10 t / hr Casting method Vertical semi-continuous casting slab 500 × 1
000mm Billet 300φ Casting speed 50mm / min Melt quality Hydrogen gas inclusions Pass Chlorine gas refining billet quality Hydrogen gas inclusions Pass Normal Slab quality Hydrogen gas inclusions Pass Normal
【００３１】[0031]
【実 施 例 ２】 原料 ＪＩＳ３００４ 原料配合 ０.３ｍｍｔ板屑５０％＋０.３ｍｍｔ
以上の板屑５０％ 溶解炉 ２０ｔ重油焚き反射炉 溶解条件 溶解温度 ７５０℃±２０℃， 雰囲気 大気 加熱速度 ２５０℃／ｈｒ 溶解炉精錬 除滓精錬，フォセコジャパン製ＪＤＲ
１１８３を溶湯重量の０.０３ｗｔ％を滓表面の散布、
撹拌により除滓を行う 保持炉 ２０ｔ重油焚き反射炉 保持炉精錬 吹き込みフラックス ＫＣｌ−Ｋ3ＡｌＦ6−Ｋ2ＳＯ4系
フラックス（結晶水は加熱により除去） キャリヤーガス Ｎ2 フラックス吹き込み量 溶湯重量の０.０５ｗｔ％ 精錬温度 ７２０℃ 脱ガス処理 スニフ型回転脱ガス法（連続処理） 処理速度は１０ｔ／ｈｒである。 脱介在物処理 神戸製鋼所製アクトサーミックフィル
ター，糸直径３ｍｍφ板状フィルターとして使用 処理速度 １０ｔ／ｈｒ 鋳造方法 縦型半連続鋳造 スラブ ５００×１
０００ｍｍ ビレット ３００φ 鋳造速度 ５０ｍｍ／分 溶湯品質 水素ガス 介在物 合格 塩素ガス精錬 ビレット品質 水素ガス 介在物 合格 並 スラブ品質 水素ガス 介在物 合格 並[Practical example 2] Raw material JIS3004 Raw material mixture 0.3 mmt Plate scrap 50% + 0.3 mmt
50% plate scrap above Melting furnace 20t heavy oil-fired reverberatory furnace Melting conditions Melting temperature 750 ° C ± 20 ° C, atmosphere Air heating rate 250 ° C / hr Melting furnace refining Slag refining, JDR made by Foseco Japan
1183, 0.03 wt% of the weight of the molten metal is sprayed on the slag surface,
Agitated by blowing the holding furnace 20t heavy oil-fired reverberatory furnace holding furnace smelting to perform skimming flux KCl-K 3 AlF 6 -K 2 SO 0 4 based flux (crystal water heated by removal) of the carrier gas N 2 flux blown quantity melt weight 0.05 wt% Refining temperature 720 ° C. Degassing process Sniff type rotary degassing method (continuous process) The processing rate is 10 t / hr. Removal of inclusions Actomic filter manufactured by Kobe Steel, used as a plate filter with a diameter of 3 mmφ Processing speed 10 t / hr Casting method Vertical semi-continuous casting slab 500 × 1
000mm Billet 300φ Casting speed 50mm / min Melt quality Hydrogen gas inclusions Pass Chlorine gas refining billet quality Hydrogen gas inclusions Pass Normal Slab quality Hydrogen gas inclusions Pass Normal
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るアル
ミニウムおよびアルミニウム合金の溶解法は上記の構成
であるから、溶解により生成する滓の量も極めて少な
く、さらに、滓を効率よく除去することができるので、
溶湯中に滓が混入するという溶湯品質に対する悪影響も
なく、優れた品質の溶湯、ビレットおよびスラブが得ら
れるという効果を有するものである。As described above, since the method for melting aluminum and aluminum alloy according to the present invention has the above-mentioned constitution, the amount of slag generated by melting is extremely small, and further, the slag can be efficiently removed. Because you can
It has an effect that a molten metal, billet and slab of excellent quality can be obtained without adversely affecting the quality of the molten metal by mixing slag into the molten metal.
【図１】アルミニウムおよびアルミニウム合金の薄物ス
クラップ配合率と滓発生率との関係を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a relationship between a mixing ratio of thin scraps of aluminum and an aluminum alloy and a slag generation ratio.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｂ 9/10 １０１ 8722−4Ｋ 21/06 (72)発明者 堂 本 治 山口県下関市長府侍町２丁目４−８−401 (72)発明者 三 木 隆 博 山口県下関市長府紺谷町１−32 (72)発明者 益 田 穣 司 山口県下関市長府安養寺４−１−22─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Internal reference number for FI Technical location C22B 9/10 101 8722-4K 21/06 (72) Inventor Osamu Domoto Chofu Samurai Town, Shimonoseki City, Yamaguchi Prefecture 2-chome 4-8-401 (72) Inventor Takahiro Miki 1-32 Chofu-cho, Shimonoseki City, Yamaguchi Prefecture (72) Inventor Minoru Masuda 4-1-22 Chofu Anyoji Temple, Shimonoseki City, Yamaguchi Prefecture
Claims (3)
る原料を使用して、反射型溶解炉により大気溶解を行
い、溶解終了後、除滓を行ってから保持炉に溶湯を移送
した後、結晶水および水分を除去したハロゲン系化合物
を主成分とする精錬剤（フラックス）を溶湯中に吹き込
んで精錬を行った後、耐火性多孔体フィルターを使用し
て溶湯を連続的に濾過し、連続鋳造もしくは半連続鋳造
を行うことを特徴とするアルミニウムおよびアルミニウ
ム合金の溶解法。1. A raw material containing 15% or more of scrap is melted in the atmosphere with a reflective melting furnace, and after the melting is completed, the slag is removed and the molten metal is transferred to a holding furnace. After refining by blowing a refining agent (flux) mainly composed of halogenated compounds from which water of crystallization and water has been removed into the molten metal, the molten metal is continuously filtered using a refractory porous filter, A method for melting aluminum and aluminum alloys, characterized by performing casting or semi-continuous casting.
る原料を使用して、反射型溶解炉により大気溶解を行
い、溶解終了後、溶湯表面の滓層の表面にハロゲン系化
合物を主成分とする発熱型除滓用フラックスを散布し、
滓と混合・撹拌を行った後、除滓を行ってから保持炉に
溶湯を移送した後、結晶水および水分を除去したハロゲ
ン系化合物を主成分とする精錬剤（フラックス）を溶湯
中に吹き込んで精錬を行った後、耐火性多孔体フィルタ
ーを使用して溶湯を連続的に濾過し、連続鋳造もしくは
半連続鋳造を行うことを特徴とするアルミニウムおよび
アルミニウム合金の溶解法。2. A raw material containing 15% or more of scrap is melted in the atmosphere by a reflective melting furnace, and after the melting is completed, a halogen-based compound is contained as a main component on the surface of the slag layer on the surface of the molten metal. Disperse the heat generation type debris flux,
After mixing and stirring with the slag, after removing the slag, the molten metal is transferred to a holding furnace, and then a refining agent (flux) whose main component is a halogenated compound from which water of crystallization and water have been removed is blown into the molten metal. A method for melting aluminum and aluminum alloys, characterized by continuously refining the molten metal using a refractory porous filter, and then performing continuous casting or semi-continuous casting.
る原料を使用して、反射型溶解炉により大気溶解を行
い、溶解終了後、除滓を行ってから保持炉に溶湯を移送
した後、結晶水および水分を除去したハロゲン系化合物
を主成分とする精錬剤（フラックス）を溶湯中に吹き込
んで精錬を行った後、不活性ガス気泡を連続的に流動し
ている溶湯中に吹き込んで脱ガス処理後、耐火性多孔体
フィルターを使用して溶湯を連続的に濾過し、連続鋳造
もしくは半連続鋳造を行うことを特徴とするアルミニウ
ムおよびアルミニウム合金の溶解法。3. A raw material containing 15% or more of scrap is melted in the atmosphere by a reflection type melting furnace, and after the melting is completed, the slag is removed and then the molten metal is transferred to a holding furnace. The refining agent (flux) whose main component is a halogenated compound from which water of crystallization and water has been removed is blown into the molten metal for refining, and then inert gas bubbles are blown into the continuously flowing molten metal to remove it. A method for melting aluminum and aluminum alloys, characterized in that after the gas treatment, the molten metal is continuously filtered using a refractory porous filter, and continuous casting or semi-continuous casting is performed.
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05202434A true JPH05202434A (en) | 1993-08-10 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3235670B2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6171362B1 (en) | 1998-12-25 | 2001-01-09 | Kobe Steel, Ltd | Method for refining molten aluminum alloy and flux for refining molten aluminum alloy |
| CN102672151A (en) * | 2012-06-12 | 2012-09-19 | 肇庆亚洲铝厂有限公司 | Method for preparing large sized aluminum alloy fine crystal ingots |
| CN105803215A (en) * | 2016-04-07 | 2016-07-27 | 河南中孚技术中心有限公司 | Multiple-effect composite refining flux for removing impurities in aluminum and aluminum alloy melt and application |
| CN111500886A (en) * | 2020-06-12 | 2020-08-07 | 包头常铝北方铝业有限责任公司 | Aluminum alloy refining and slagging-off method |
| JP2022190861A (en) * | 2021-06-15 | 2022-12-27 | 三菱重工業株式会社 | Method and apparatus for determining casting condition |
| CN116065042A (en) * | 2021-11-04 | 2023-05-05 | 连云港星耀材料科技有限公司 | A kind of aluminum alloy melt purification process system and purification process |
-
1992
- 1992-01-27 JP JP3565692A patent/JP3235670B2/en not_active Expired - Lifetime
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