JPH012776A - Method for producing ultra-low hydrogen concentration aluminum ingots - Google Patents
Method for producing ultra-low hydrogen concentration aluminum ingotsInfo
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、たとえば磁気ディスク、感光ドラム、ボン
ディングワイヤ、レーザービームプリンタの回転多面鏡
等の電子機器や、シンクロトロンの粒子加速バイブ、薄
膜製造装置、表面分析装置、核融合装置等の真空用機器
などを製造するのに使用される極低水素濃度アルミニウ
ム鋳塊の製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application This invention is applicable to electronic devices such as magnetic disks, photosensitive drums, bonding wires, and rotating polygon mirrors of laser beam printers, particle acceleration vibrators of synchrotrons, thin film manufacturing devices, The present invention relates to a method for manufacturing extremely low hydrogen concentration aluminum ingots used for manufacturing vacuum equipment such as surface analysis devices and nuclear fusion devices.
この明細書において、「アルミニウム」という語には、
純アルミニウムおよびアルミニウム合金の両名を含むも
のとする。また、この明細書において、「不活性ガス」
という語には、アルゴンガス、ヘリウムガス等の周期表
の不活性ガスの池にチッ素ガス等のアルミニウムに対し
て不活性なガスも含むものとする。In this specification, the term "aluminum" refers to
Includes both pure aluminum and aluminum alloy. In addition, in this specification, "inert gas"
This term also includes gases that are inert to aluminum, such as nitrogen gas, in the periodic table of inert gases such as argon gas and helium gas.
従来技術とその問題点
上記のような機器を製造するのに使用されるアルミニウ
ム鋳塊としては、その水素含ａ量か０．０８ｃｃ／ １
００ｇ以下のものが要求されている。Prior art and its problems The aluminum ingot used to manufacture the above equipment has a hydrogen content of 0.08cc/1.
00g or less is required.
このようなアルミニウム鋳塊を製造するため、従来はア
ルミニウム溶湯中に塩素ガス、塩素ガスと不活性ガスと
の混合ガス等の水素除去処理ガスを気泡状態で吹込んだ
り、ヘキサクロロエタン等を用いたフラックス処理を行
ったりした後、これを凝固させていた。In order to produce such aluminum ingots, conventional methods have involved blowing bubbles of hydrogen removal treatment gas such as chlorine gas or a mixture of chlorine gas and inert gas into the molten aluminum, or using hexachloroethane, etc. After performing flux treatment, this was solidified.
ところか、この方法で製造されたアルミニウム鋳塊では
、その水素含Ｋｍを０．０８ＣＣ／’ １００ｇ以下と
するのは困難であるという問題があった。However, the aluminum ingot produced by this method has a problem in that it is difficult to reduce its hydrogen content Km to 0.08 CC/'100 g or less.
この発明の目的は、上記問題を解決し、水素含ａ量が０
．０８ｃｃ／ １００ｇ以下である極低水素濃度アルミ
ニウム鋳塊を製造する方法を提供することにある。The purpose of this invention is to solve the above problems and to reduce the hydrogen content to 0.
．． It is an object of the present invention to provide a method for producing an aluminum ingot with an extremely low hydrogen concentration of 0.8 cc/100 g or less.
問題・、１を解決するための手段
この発明によるＷ（氏水素濃度アルミニウム鋳塊の製造
方法は、アルミニウムを溶解した後、このアルミニウム
溶湯中に水素除去処理ガスを′Ａｔ泡状態で吹込みなが
ら、このアルミニウム溶出を冷却することにより凝固さ
せ、アルミニウム鋳塊を得ることを特徴とするとするも
のである。Means for Solving Problem 1 The method for producing a hydrogen-concentrated aluminum ingot according to the present invention involves melting aluminum and then blowing a hydrogen removal treatment gas into the molten aluminum in the form of bubbles. This method is characterized in that this aluminum elution is solidified by cooling to obtain an aluminum ingot.
上記において、水素除去処理ガスとしては、塩素ガス、
不活性カス、塩素ガスと不活性ガスとの混合ガス、フレ
オン等のアルミニウム溶湯中から水素を除去するのに有
効なガスを全て使用することができる。In the above, the hydrogen removal processing gas includes chlorine gas,
Any gas that is effective for removing hydrogen from molten aluminum, such as inert scum, a mixed gas of chlorine gas and inert gas, and freon, can be used.
また、上記において凝固速度は１０ＩＩＩＩＩｌ／１ｎ
以下であることが好ましく、５ ｎｕｎ／ ｍｉｎ以下
である二とが望ましい。In addition, in the above, the solidification rate is 10IIIIl/1n
It is preferably less than or equal to 5 nun/min, and preferably less than or equal to 5 nun/min.
また、上記作業中アルミニウム溶湯を攪拌すると、水素
除去効率は一層向上する。Furthermore, if the molten aluminum is stirred during the above operation, the hydrogen removal efficiency will be further improved.
さらに、アルミニウムｉ’Ｒ湯を入れておくるつほや処
理槽の上端開口を密閉しておき、アルミニウム溶湯表面
よりも上方の部分を真空状悪にするか、または該部分を
低水分保持雰囲気としておいて上記処理を行なうと水素
除去効率はなお一層向上する。後者の場合、上記部分に
不ｌ占性ガスや乾燥空気や純酸素を充填することにより
該部分を低水分保持雰囲気とするのがよい。Furthermore, the upper opening of the rutsuhoya treatment tank in which the aluminum i'R hot water is placed is sealed, and the area above the surface of the molten aluminum is made into a poor vacuum condition, or the area is made into a low moisture retaining atmosphere. If the above-mentioned treatment is carried out at the same time, the hydrogen removal efficiency will be further improved. In the latter case, it is preferable to fill the above-mentioned section with a non-liquid gas, dry air, or pure oxygen to create a low-moisture retention atmosphere in the section.
このようにして得られた極低水素濃度アルミニウム鋳塊
は、これに適当な桟械的力１トにを施して使用されるか
、または水素濃度が増大しないように乾燥空気雰囲気等
の低水分保持雰囲気中において＋＋ｒ溶解し、必要な形
状のインゴットと１で使用される。The ultra-low hydrogen concentration aluminum ingot obtained in this way is used by subjecting it to an appropriate mechanical force, or it is placed in a low-moisture environment such as a dry air atmosphere so that the hydrogen concentration does not increase. It is melted in a holding atmosphere and used as an ingot of the required shape.
作 用
アルミニウム溶出を冷却し、比較的遅い速度、で凝固さ
せることによってアルミニウム鋳塊を得る場合、初期に
青られる固相中の水素濃度は極めて低く、元のアルミニ
ウム溶出中の水素濃度よりも低くなる。これは、アルミ
ニウムにおいては、固）１１中の水素溶解度が液相中の
水素溶Ａ’ｆ度に比べて極めて小さいため、凝固界面で
液ト１１中に水素が放出されるからである。ところが、
凝固が進行するにつれて液相中の水素濃度が高くなるの
で、固相率か所定値、たとえば５０％を越えると′、そ
れ以後前られる固相中の水素濃度は急激に増加し始める
。Function When aluminum ingots are obtained by cooling and solidifying the aluminum elution at a relatively slow rate, the hydrogen concentration in the initially blued solid phase is extremely low, lower than the hydrogen concentration in the original aluminum elution. Become. This is because, in aluminum, the solubility of hydrogen in the solid 11 is extremely small compared to the degree of hydrogen solubility A'f in the liquid phase, so hydrogen is released into the liquid 11 at the solidification interface. However,
As solidification progresses, the hydrogen concentration in the liquid phase increases, so when the solid phase ratio exceeds a predetermined value, for example 50%, the hydrogen concentration in the solid phase begins to increase rapidly.
アルミニウム溶湯中に水素除去処理ガスを気泡状態で吹
込みながらアルミニウム溶湯を凝固させると、液相中の
水素を、除去しつつ凝固ささせることとなり、凝固が進
行しても液相中の水素濃度は増加せず、かえって減少す
る。したがって、固相率が所定値を越えても同相中の水
素濃度は極めて低く、固相率が高くなっても得られた鋳
塊中の水素濃度は極めて低い。When molten aluminum is solidified while blowing hydrogen removal treatment gas into the molten aluminum in bubbles, the hydrogen in the liquid phase is solidified while being removed, and even as solidification progresses, the hydrogen concentration in the liquid phase remains low. does not increase, but rather decreases. Therefore, even if the solid fraction exceeds a predetermined value, the hydrogen concentration in the same phase is extremely low, and even if the solid fraction becomes high, the hydrogen concentration in the obtained ingot is extremely low.
実 施 例
以下、この発明の実施例を、比較例とともに図面をり照
して説明する。全図面を通じて、同一物または同一部分
には同一符号を付して説明を省略する。EXAMPLES Hereinafter, examples of the present invention will be explained with reference to the drawings together with comparative examples. Throughout the drawings, the same parts or parts are denoted by the same reference numerals and their explanations will be omitted.
実施例１
この実施例は第１図に示す装置を用いて行なったもので
ある。第１図において、両端が開口した垂直筒状の電気
炉（１）のやや下方でかつ電気炉（１）の下端開口をの
ぞむ位置に冷却器（２）が配置されている。冷却器（２
）の−側壁には冷却水導入管（３）および冷却水排出管
（４）か接続され、冷却水導入管（３）から冷却器（２
）内に導入された冷却水が冷□却器（２）内を循環して
冷却水排出管（４）から排出されるようになされている
。そして冷却器（２）か内部から水冷される。Example 1 This example was carried out using the apparatus shown in FIG. In FIG. 1, a cooler (2) is arranged slightly below a vertical cylindrical electric furnace (1) with both ends open and at a position overlooking the lower end opening of the electric furnace (1). Cooler (2
) are connected to the cooling water inlet pipe (3) and the cooling water outlet pipe (4), and the cooling water inlet pipe (3) is connected to the cooler (2).
) The cooling water introduced into the cooler (□) circulates within the cooler (2) and is discharged from the cooling water discharge pipe (4). The cooler (2) is then water-cooled from inside.
冷却器（２）の上には、円筒状黒鉛るつは（５）が載せ
られ、このるつぼ（５）内にアルミニウム溶湯（６）が
入れられている。黒鉛るつは（５〉は、はぼ全体が電気
炉（＋）内にくるようになされている。また黒鉛るつぼ
（５）の中央には、上下動自在のｔ素除去処理ガス共給
管（７）が配置されている。供給管（７）の上端はるつ
ぼ（５）内の底部近（にあり、ここにセラミックス製多
孔質状気泡放出部材（８）が取付けられている。そして
、処理ガス洪給管（７）を流れてきた水素除去処理ガス
は、放出部材（８）を通過する間に微細な気泡状態とさ
れて溶湯（６）中に放出されるようになっている。A cylindrical graphite crucible (5) is placed on top of the cooler (2), and molten aluminum (6) is placed in this crucible (5). The graphite crucible (5) is arranged so that the entire crucible is placed inside the electric furnace (+).In addition, in the center of the graphite crucible (5), there is a common supply pipe for the element removal processing gas that can be moved up and down. (7) is arranged.The upper end of the supply pipe (7) is located near the bottom of the crucible (5), and a ceramic porous bubble release member (8) is attached here. The hydrogen-removed processing gas flowing through the processing gas supply pipe (7) is made into fine bubbles while passing through the discharge member (8) and is discharged into the molten metal (6).
このような装置を使用し、るつは（５）内に純度９９．
９５ｗｔ％のアルミニウム溶湯（６）を入れておいた。Using such a device, the purity of (5) is 99.
A 95 wt % molten aluminum (6) was placed in the tank.
そして、このアルミニウム溶湯（６）を凝固させるのに
先立って、アルミニウム溶湯（６）中に水素除去処理ガ
スを気泡状態で２０分間放出した。ついて、この放出を
続けながら、冷却器（２）内への冷却水の供給を開始し
、アルミニウム溶湯（６）を、るつぼ（５）の底部の方
から凝固速度２ ｍｍ／ｍｉｎで凝固させ、溶湯（６）
全部を凝固させて鋳塊をつくった。このとき、凝固か進
行するにつれて供給管（７）を徐々に上昇させて行った
。Prior to solidifying the molten aluminum (6), hydrogen removal treatment gas was released into the molten aluminum (6) in the form of bubbles for 20 minutes. Then, while continuing this discharge, the supply of cooling water into the cooler (2) was started, and the molten aluminum (6) was solidified from the bottom of the crucible (5) at a solidification rate of 2 mm/min. Molten metal (6)
The whole thing was solidified to make an ingot. At this time, the supply pipe (7) was gradually raised as solidification progressed.
ｊ′にられた鋳塊中の水素濃度を４１１定したところ、
該鋳塊における下端か□ら全長の７０％の部分までの水
素濃度は０．０５ｃｃ／１００ｙであり、桟りの部分の
水素濃度は０ 、 ’１２ ｃｃ／ １０ ｔ） ｇ
てあった。When the hydrogen concentration in the ingot made by j' was determined as 411,
The hydrogen concentration in the ingot from the lower end to 70% of the total length is 0.05 cc/100y, and the hydrogen concentration at the crosspiece is 0, '12 cc/10 t) g
There was.
実施例２
アルミニウム溶湯（６）として純ｉ９Ｑ、９９ｗｔ％の
アルミニウムをベースとしたＡｔ−５ｗＬ％Ｍｇ合金か
らなるものを使用した他は、上記実施例１と同様の装置
を用いて同様な方法て鋳塊を製造した。Example 2 The same method was used using the same apparatus as in Example 1, except that pure i9Q, an At-5wL%Mg alloy based on 99wt% aluminum, was used as the molten aluminum (6). An ingot was produced.
得られた鋳塊中の１に索濃文を測定したところ、該鋳塊
におけるＦ端から全長の７０９６のご１５分までの水素
濃度は０．０７ｃｃ／１００ｇであり、残りの部分の水
素濃度は０．１５ｃｃ／１００ｇであった。When we measured the concentration of hydrogen in the obtained ingot, we found that the hydrogen concentration in the ingot from the F end to the 15th minute of the entire length of 7096 was 0.07cc/100g, and the hydrogen concentration in the remaining part was 0.07cc/100g. was 0.15cc/100g.
実施例３
この実施例は第２図および第３図に・」ミす装置を用い
て行なったものである。第２図および第３図において、
電気炉（１）のまわりには、これを囲むように回転磁界
発生用コイル（ｌＯ）か配置されている。このコイル（
１０）には回転磁界発生用３相交流変圧器（１１）がΔ
−Δ接続されている。Example 3 This example was carried out using the apparatus shown in FIGS. 2 and 3. In Figures 2 and 3,
A rotating magnetic field generating coil (lO) is arranged around the electric furnace (1) so as to surround it. This coil (
10) has a three-phase AC transformer (11) for generating a rotating magnetic field.
-Δ connected.
また、水素除去処理ガス供給管（７）の下端には、第１
図に示す装置の多孔質状気泡放出部材（８）に代えて円
盤状気泡放出部材（１２）が取付けられている。放出部
材（１２）下面の中央部には、供給管（７）と連なった
水素除去処理ガス放出口（１３）が設けられている。ま
た、放出部＋４（１２）の下面には、吹出口（１３）か
ら周縁に至る複数の溝（１４）が放射状に設けられてい
る。Further, at the lower end of the hydrogen removal processing gas supply pipe (7), a first
A disc-shaped bubble release member (12) is attached in place of the porous bubble release member (8) of the device shown in the figure. A hydrogen removal processing gas discharge port (13) connected to the supply pipe (7) is provided at the center of the lower surface of the discharge member (12). Furthermore, a plurality of grooves (14) are radially provided on the lower surface of the discharge portion +4 (12) from the air outlet (13) to the peripheral edge.
このような装置を使用し、るりは（５）内に純度９９．
９５νｔ％のアルミニウム溶湯（６）を入れておいた。Using such a device, Ruri has purity within (5) of 99.
A 95vt% molten aluminum (6) was placed in the tank.
そして、このアルミニウム溶湯（６）を凝固させるのに
先立って、まず変圧器（ｌｌ）から回転磁界発生コイル
（ｌＯ）に３相交流電流を供給するとともに、アルミニ
ウム溶湯（６）中に下面の吹出口（１３）から処理ガス
を吹込んだ。すると、アルミニウム溶湯（６）に渦電流
が発生してローレンツ力が作用し、アルミニウム溶湯（
６）が流動して全体的に攪拌された。一方、吹出口（１
３）から吹出された処理ガスは、溝（Ｉ４）内を放出部
材（１２）の周縁部の方に流れ、その端部から、１＞ｋ
出される。このとき、アルミニウム’Ｒｉ ’＋Ｌｊ
（８）が流動しているので、処理ガスは溝（１４）の先
ｆｆ：ｉｊから微細な気泡状態で放出された。二のよう
な状態を１０分間維持した後、アルミニウム溶湯（６）
の攪拌および水素除去処理ガスの放出を続けながら、冷
却器（２）内への冷却水のは給を開始し、アルミニウム
溶湯（６）を、るりは（５）の底部の方から凝固速度３
ＩＩｕｎ／ｍｉｎて凝固させ、溶湯（６）全部を凝固
させて鋳塊をつくった。このとき、凝固か進行するにつ
れて供給管（７）を徐々に上シーさせて行った。Prior to solidifying this molten aluminum (6), first, a three-phase alternating current is supplied from the transformer (ll) to the rotating magnetic field generating coil (lO), and the lower surface is blown into the molten aluminum (6). Processing gas was blown through the outlet (13). Then, an eddy current is generated in the molten aluminum (6), Lorentz force acts on the molten aluminum (6), and the molten aluminum (6)
6) was fluid and stirred throughout. On the other hand, the air outlet (1
3) The processing gas blown out from the groove (I4) flows toward the periphery of the discharge member (12), and from the end thereof, 1>k
Served. At this time, aluminum 'Ri' + Lj
(8) was flowing, the processing gas was released from the tip ff:ij of the groove (14) in the form of fine bubbles. After maintaining the condition shown in step 2 for 10 minutes, the molten aluminum (6)
While continuing to stir and release the hydrogen removal processing gas, the supply of cooling water to the cooler (2) was started, and the molten aluminum (6) was poured from the bottom of the Ruriwa (5) at a solidification rate of 3.
IIun/min to solidify the entire molten metal (6) to form an ingot. At this time, as solidification progressed, the supply pipe (7) was gradually raised.
ｉ；Ｉられた鋳塊ｔｉｔの水素濃度をΔｐ１定したとこ
ろ、該鋳塊における下端から全長の７０９６の部分まで
の水素濃度は０． ０３ｃｃ／ １１ｉ１０ ｇであり
、残りの部分の水素濃度は上端に向かって漸増し、上端
では０． ０８ｃｃ／ １００ ｇであった。When the hydrogen concentration of the ingot was determined as Δp1, the hydrogen concentration from the lower end to the 7096th part of the total length of the ingot was 0. 03 cc/11i10 g, and the hydrogen concentration in the remaining portion increases gradually toward the upper end, and at the upper end, it is 0. It was 08cc/100g.
実施例４
この実施例は第４図に示す装置を用いて行なったもので
ある。第４図において、るつは（５）の上端開口はＭ（
＋５）で密閉されている。そして、蓋〈１５〉の中央部
に、水素除去処理ガス供給管（７）が貫通させられてい
る。供給管（７）の貫通部の左側において、不活性ガス
をるつは（５）内に１１（給する不活性ガス供給管（１
６）が蓋（１５）を貫通して配置されている。また、供
給管（７）の貫通部の右側において、排気管（１７）が
蓋（１５）を貫通して配置されている。排気管（１７）
は、この発明の方法を実砲するにあたり、ｒめ供給管（
１６）を通してるつは（５）内に供給される不活性ガス
によってるつは（５）内から追い出される、元々るつぼ
（５）内に（ｊ在した大気と、処理作業の間中るつは（
５）内に送り込まれる不活性ガスのうちの過剰なものと
、水素除去処理ガスの過剰なものとをるつぼ（５）内か
ら外部に排出するためのものである。また、電気炉（１
）のまわりにこれを囲むように回転磁界発生用コイル（
１０）が配置され、このコイル（ｌＯ）には回転磁界発
生用３相交流変圧器（ｌ］）がΔ−Δ接続されている。Example 4 This example was carried out using the apparatus shown in FIG. In Fig. 4, the upper opening of Rutsuha (5) is M(
+5) and sealed. A hydrogen removal treatment gas supply pipe (7) is penetrated through the center of the lid <15>. On the left side of the penetration part of the supply pipe (7), the inert gas supply pipe (1
6) is placed through the lid (15). Further, on the right side of the penetration portion of the supply pipe (7), an exhaust pipe (17) is disposed to pass through the lid (15). Exhaust pipe (17)
In order to use the method of this invention, the r-th supply pipe (
16) The crucible passes through the crucible (5) to remove the atmosphere originally present in the crucible (5), which is expelled from the crucible (5) by an inert gas supplied into the crucible (5), and the atmosphere that was originally present in the crucible (5) during the processing operation. teeth(
5) Excess inert gas sent into the crucible (5) and excess hydrogen removal processing gas are discharged from the crucible (5) to the outside. In addition, electric furnace (1
) is surrounded by a rotating magnetic field generating coil (
10) is arranged, and a three-phase AC transformer (l]) for generating a rotating magnetic field is connected to this coil (lO) in a Δ-Δ relationship.
このような装置を使用し、るつは（５）内に純度９９．
９５νｔ％のアルミニウム溶湯（６）を人れておくとと
もに、不活性ガス供給管（１６）を通してるつぼ（５）
内にチッ素ガスを供給し、るつは（５）内における溶湯
（６）よりも上方の雰囲気中の水分量を０．１ｍｇ／ｌ
以下とした。そして、このアルミニウム溶／！５（Ｂ）
を凝固させるのに先立って、アルミニウム溶湯（６）中
に水素除去処理ガスを気泡状聾で２０分間放出した。つ
いで、この放出を続けながら、冷却器（２）内への冷却
水の供給を開始し、アルミニウム溶湯（６）を、るつぼ
（５）の底部の方から凝固速度２ ｍｍ／ｍｉｎで凝固
させ、溶湯（６）全部を凝固させて鋳塊をつくった。こ
のとき、凝固が進行するにつれて供給管（７）を徐々に
上昇させて行った。Using such a device, the purity of (5) is 99.
95 νt% molten aluminum (6) is placed in the crucible (5) through the inert gas supply pipe (16).
The amount of moisture in the atmosphere above the molten metal (6) in the melt (5) is reduced to 0.1 mg/l.
The following was made. And this aluminum melt/! 5(B)
Prior to solidification, hydrogen removal treatment gas was bubbled into the molten aluminum (6) for 20 minutes. Then, while continuing this discharge, the supply of cooling water into the cooler (2) was started, and the molten aluminum (6) was solidified from the bottom of the crucible (5) at a solidification rate of 2 mm/min. The entire molten metal (6) was solidified to form an ingot. At this time, the supply pipe (7) was gradually raised as the solidification progressed.
得られた鋳塊中の水素濃度を測定したところ、該鋳塊に
おける下端から全長の９００６の部分までの水素濃度は
０．０１ｃｃ／１００ｆ：てあり、残りの部分の水素濃
度は０．０５ｅｅ／１００ｇであった。When the hydrogen concentration in the obtained ingot was measured, the hydrogen concentration from the lower end of the ingot to the total length 9006 part was 0.01cc/100f:, and the hydrogen concentration in the remaining part was 0.05ee/ It was 100g.
実施例５
この実施例は第５図に示す装置を用いて行なったもので
ある。第５図において、電気炉（１）およびるつぼ（５
）の内径は、第１図に示す装置の電気炉およびるつほの
内径よりも大となされている。また、るつは（５）は冷
却器（２）の上には載せられていない。そして、るつは
°（５）の内１．１面に、円周方向に所定間隔をおいて
段数のアルミニウム溶、易流速低下用邪魔仮（２０）が
設けられている。また、るつは（５）内に、中空回転軸
（２１）の下端に取付けられた円筒状回転冷却体（２２
）か配置されている。回転冷却体（２２）の下面には、
円計状の気泡放出部材（２３）が下方に突出して設けら
れている。気泡放出部材（２３）の下面の中央部には、
上端にて回転冷却体（２２）の内部に連なった処理ガス
吹出口（２４）か形成されている。Example 5 This example was carried out using the apparatus shown in FIG. In Figure 5, an electric furnace (1) and a crucible (5
) is larger than the inner diameters of the electric furnace and melting hole of the apparatus shown in FIG. Moreover, the fruit (5) is not placed on the cooler (2). On the 1.1 side of the crucible (5), a number of stages of aluminum welding and impediments (20) for lowering the flow rate are provided at predetermined intervals in the circumferential direction. In addition, inside the melt (5), a cylindrical rotary cooling body (22
) or placed. On the lower surface of the rotary cooling body (22),
A circular meter-shaped bubble release member (23) is provided to protrude downward. In the center of the lower surface of the bubble release member (23),
A processing gas outlet (24) is formed at the upper end of the rotary cooling body (22).
放出部材（２３）の周面には、円周方向に所定間隔をお
いて複数の縦溝（２５）か設けられている。縦ｉ＋’／
ｒ（２５）の上端は放出部付（２３）の上面に開口し、
下端は′Ｆ面に開口している。そして、中空回転軸（２
１）内を通して回転冷却体（２２）に冷却流体が送り込
まれるとともに、放出部材（２３）の吹出口（２４）に
水素除去処理ガスが供給されるようになっている。冷却
流体と水素除去処理ガスとは兼用される場合もあるし、
別々なものが用いられる場合もある。また、回転冷却体
（２２）のド面における放出部材（２３）と連なってい
る部分のまわりの部分、および回転冷却体（２２）の外
周面におけるアルミニウム溶湯（６）との接触部を含む
所定幅部分はそれぞれ断熱材（２６）で覆われている。A plurality of vertical grooves (25) are provided on the circumferential surface of the discharge member (23) at predetermined intervals in the circumferential direction. Vertical i+'/
The upper end of r (25) opens on the upper surface of the discharge part (23),
The lower end is open to the 'F plane. Then, the hollow rotating shaft (2
1) A cooling fluid is sent to the rotary cooling body (22) through the interior of the rotary cooling body (22), and hydrogen removal processing gas is supplied to the outlet (24) of the discharge member (23). In some cases, the cooling fluid and hydrogen removal processing gas are used together,
Sometimes different ones are used. In addition, a predetermined area including a portion on the surface of the rotary cooling body (22) around the part connected to the discharge member (23), and a contact portion with the molten aluminum (6) on the outer circumferential surface of the rotary cooling body (22) Each width portion is covered with a heat insulating material (26).
このような装置を使用し、るつは（５）内に純度９９．
９５ｗｔ％のアルミニウム溶湯（６）を入れておいた。Using such a device, the purity of (5) is 99.
A 95 wt % molten aluminum (6) was placed in the tank.
そして、回転冷却体く２２）および放出部材（２３）を
回転速度５００ ｒｐｍで回転させながら、回転冷却体
（２２）内に冷却流体を供給するとともに、放出部月（
２３）の吹出口（２４）に水素除去処理ガスを供給した
。水素除去処理ガスは、回転冷却体（２２）内を経て放
出部材（２３）の底面の吹出口（２４）に供給される。Then, while rotating the rotary cooling body (22) and the discharge member (23) at a rotational speed of 500 rpm, cooling fluid is supplied into the rotary cooling body (22), and the discharge member (22) is rotated at a rotational speed of 500 rpm.
Hydrogen removal processing gas was supplied to the outlet (24) of 23). The hydrogen removal processing gas is supplied to the outlet (24) at the bottom of the discharge member (23) through the rotary cooling body (22).
そして、放出部材（２３）の回転により生じる遠心力お
よび縦ｌｉ’Ｇ（２５）の作用によって、放出部材（２
３）の周縁から微細な気泡状とされた処理ガスがア・レ
ミニウム溶湯（６）の全体にいきわたるようにｈｋ出さ
れる。このような状態を維持することにより、冷却体（
２２）の周面に凝固速度４ ｍｍ／ｍｉｎとなるように
凝固させ、肉厚が５０ｍｍの円筒状鋳塊を製造した。得
られた鋳塊中の水素濃度を測定したところ、０．０２ｅ
ｅ／ １００ ｇであった。Then, due to the centrifugal force generated by the rotation of the release member (23) and the action of the vertical li'G (25), the release member (2
3) Processing gas in the form of fine bubbles is discharged from the periphery so as to spread throughout the molten metal (6). By maintaining this state, the cooling body (
22) at a solidification rate of 4 mm/min to produce a cylindrical ingot with a wall thickness of 50 mm. When the hydrogen concentration in the obtained ingot was measured, it was found to be 0.02e.
e/100 g.
比較例
るつぼ（５）内に、下端に気泡放出部材（８）が取付け
られた水素除去処理ガス供給管（７）を配置しないこと
を除いては上記実施例１と同様の装置を用いて同様な方
法で鋳塊を製造した。Comparative Example The same equipment as in Example 1 was used, except that the hydrogen removal treatment gas supply pipe (7) with the bubble release member (8) attached to the lower end was not placed in the crucible (5). The ingot was manufactured using this method.
得られた鋳塊中の水素濃度をＡｌＩ３定したところ、該
鋳塊における下端から全長の４０９６の部分までの水素
濃度はＯ，１ｌｃｃ／１００ｇであり、残りの部分の水
素濃度は上方に向かって漸増し、上端では１． ５ｃｃ
／ １００ ｇであった。When the hydrogen concentration in the obtained ingot was determined by AlI3, the hydrogen concentration in the ingot from the lower end to the 4096th part of the total length was O.1lcc/100g, and the hydrogen concentration in the remaining part increased upward. Gradual increase, 1 at the upper end. 5cc
/100g.
発明の効果
この発明の方法によれば、上記作用の項で述べたように
して、極低水素濃度のアルミニウム鋳塊を製造すること
ができる。Effects of the Invention According to the method of the present invention, an aluminum ingot with an extremely low hydrogen concentration can be produced as described in the section of the above-mentioned function.
第１図はこの発明の実施例１に用いる装置の垂直縦断面
図、第２図はこの発明の実施例３に用いる装置の垂直縦
断面図、第３図は同十面Ｌ４、第４図はこの発明の実施
例４に用いる装置の垂直縦断面図、第５図はこの発明の
実施例５に用いる装置の垂直縦断面図図である。
（６）・・・アルミニウム溶！’Ｊ 。
以 上
特許出願人 昭和アルミニウム株式会″ｆ１第１図
第８囮
第４図FIG. 1 is a vertical longitudinal sectional view of the device used in Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a vertical longitudinal sectional view of the device used in Embodiment 3 of the invention, FIG. 3 is the same plane L4, and FIG. 5 is a vertical longitudinal cross-sectional view of the apparatus used in Example 4 of the present invention, and FIG. 5 is a vertical longitudinal cross-sectional view of the apparatus used in Example 5 of the present invention. (6)... Aluminum melt! 'J. Applicant for the above patent: Showa Aluminum Co., Ltd. f1 Figure 1 Figure 8 Decoy Figure 4
Claims (1)
水素除去処理ガスを気泡状態で吹込みながら、このアル
ミニウム溶湯を冷却することにより凝固させ、アルミニ
ウム鋳塊を得ることを特徴とする極低水素濃度アルミニ
ウム鋳塊の製造方法。An ultra-low hydrogen concentration aluminum casting method characterized in that after aluminum is melted, hydrogen removal processing gas is blown into the molten aluminum in the form of bubbles, and the molten aluminum is solidified by cooling to obtain an aluminum ingot. How to make lumps.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15927387A JPS642776A (en) | 1987-06-25 | 1987-06-25 | Production of aluminum ingot having extremely low hydrogen concentration |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15927387A JPS642776A (en) | 1987-06-25 | 1987-06-25 | Production of aluminum ingot having extremely low hydrogen concentration |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH012776A true JPH012776A (en) | 1989-01-06 |
| JPS642776A JPS642776A (en) | 1989-01-06 |
| JPH0585258B2 JPH0585258B2 (en) | 1993-12-06 |
Family
ID=15690178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15927387A Granted JPS642776A (en) | 1987-06-25 | 1987-06-25 | Production of aluminum ingot having extremely low hydrogen concentration |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS642776A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2560111B2 (en) * | 1989-06-05 | 1996-12-04 | 富士写真フイルム株式会社 | Joining method and joining apparatus for band-shaped metal plates |
| US5205346A (en) * | 1992-06-11 | 1993-04-27 | Cmi International | Method and apparatus for countergravity casting molten metal |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5017937U (en) * | 1973-06-12 | 1975-02-27 | ||
| JPS5540343A (en) * | 1978-09-14 | 1980-03-21 | Tokico Ltd | Valve device |
| JPS56131064A (en) * | 1980-03-17 | 1981-10-14 | Kawasaki Steel Corp | Manufacture of steel ingot having less segregation |
-
1987
- 1987-06-25 JP JP15927387A patent/JPS642776A/en active Granted
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