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JPH0233780B2 - YOJUKINZOKUNOFUJUNBUTSUJOKYOYOKAITENNOZURU - Google Patents
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JPH0233780B2 - YOJUKINZOKUNOFUJUNBUTSUJOKYOYOKAITENNOZURU - Google Patents

YOJUKINZOKUNOFUJUNBUTSUJOKYOYOKAITENNOZURU

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JPH0233780B2
JPH0233780B2 JP8757488A JP8757488A JPH0233780B2 JP H0233780 B2 JPH0233780 B2 JP H0233780B2 JP 8757488 A JP8757488 A JP 8757488A JP 8757488 A JP8757488 A JP 8757488A JP H0233780 B2 JPH0233780 B2 JP H0233780B2
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JP
Japan
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molten metal
rotor
rotary nozzle
shaft
removing impurities
Prior art date
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JP8757488A
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Japanese (ja)
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Hisashi Kinugasa
Nobuto Koe
Yutaka Shuzo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Pillar Packing Co Ltd
Original Assignee
Nippon Pillar Packing Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は溶融金属の不純物除去用回転ノズルに
関し、特にアルミニウム溶湯の脱ガスおよび介在
物除去に多用される回転ノズルに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a rotary nozzle for removing impurities from molten metal, and more particularly to a rotary nozzle frequently used for degassing and removing inclusions from molten aluminum.

(従来の技術) 近年、アルミニウム製品の利用範囲が拡大する
のに伴つて品質の向上が要求されている。そして
アルミニウム製品の品質を向上させるために、製
品の素材となる鋳塊の品質を高めることが重要で
あり、高品質の鋳塊は溶解、鋳造工程で溶湯中の
水素ガスおよび介在物を除去することによつて得
られる。つまり脱ガスおよび介在物除去を目的と
した溶湯処理を行うことによつて品質の高い鋳塊
を得ることができる。
(Prior Art) In recent years, as the scope of use of aluminum products has expanded, there has been a demand for improved quality. In order to improve the quality of aluminum products, it is important to improve the quality of the ingot that is the raw material for the product, and high-quality ingots are made by removing hydrogen gas and inclusions from the molten metal during the melting and casting process. obtained by That is, by performing molten metal treatment for the purpose of degassing and removing inclusions, a high quality ingot can be obtained.

即ち、アルミニウムの溶湯には、原材料の溶解
過程において発生する水素ガス、酸化物などの介
在物が不純物として含まれており、これらの不純
物が鋳塊に混入すると、鋳物にピンホールが発生
し、また熱間加工中や中間焼鈍時におけるフクレ
などの表面欠陥を生じて、機械的性質、成形性、
加工性および表面処理性等の特性を低下させるこ
とになる。したがつて、前記溶湯処理によつて不
純物の除去がなされる。
In other words, molten aluminum contains impurities such as hydrogen gas and inclusions such as oxides, which are generated during the melting process of raw materials, and when these impurities mix into the ingot, pinholes occur in the casting. In addition, surface defects such as blisters occur during hot working and intermediate annealing, resulting in poor mechanical properties and formability.
Characteristics such as processability and surface treatability will be deteriorated. Therefore, impurities are removed by the molten metal treatment.

アルミニウムの溶湯処理方法として、従来、第
5図に示すように、溶湯Aに浸漬された不純物除
去用回転ノズルBをモータCによつて回転駆動す
るとともに、不純物除去用回転ノズルBに形成さ
れている送気通路(図示せず)を通して、例えば
不活性ガスを微細気泡Dとして溶湯Aに吹き込
み、水素ガスおよび介在物を浮上分離させるよう
にした回転ノズルによるガスバブリング法が知ら
れている。
Conventionally, as a method for treating molten aluminum, as shown in FIG. A gas bubbling method using a rotating nozzle is known in which, for example, inert gas is blown into the molten metal A in the form of fine bubbles D through an air supply passage (not shown) in which hydrogen gas and inclusions are floated and separated.

この溶湯処理方法によれば、アルミニウム溶湯
Aにできるだけ微細な不活性ガス気泡Dを分散放
出させるとともに、溶湯Aを適度に撹拌して溶湯
Aと気泡Dを積極的に接触させることによつて、
不純物の除去を行う。したがつて、溶湯Aにでき
るだけ微細な不活性ガス気泡Dを分散放出させる
ことが溶湯処理での大きな課題であり、微細な不
活性ガス気泡を分散放出させるのに適した不純物
除去用回転ノズルBが種々提案されている。
According to this molten metal processing method, inert gas bubbles D as fine as possible are dispersed and released into the molten aluminum metal A, and the molten metal A is appropriately stirred to actively bring the molten metal A and the bubbles D into contact with each other.
Removes impurities. Therefore, it is a major challenge in molten metal processing to disperse and release as fine inert gas bubbles D as possible into the molten metal A, and the impurity removal rotary nozzle B is suitable for dispersing and releasing the fine inert gas bubbles D. Various proposals have been made.

例えば、特公昭60−53092号公報に開示されて
いるように、円板状本体下面に取付けたセラミツ
ク製多孔質体からなるノズルBも提唱されてい
る。また、現市場の多くは第6図および第7図に
示すように、シヤフト部B1とこのシヤフト部B
1の下部に設けられたロータ部B2とを備えてお
り、カーボンによつて形成されている。そして、
シヤフト部B1の軸線に沿つて形成された送気通
路b1から送られる不活性ガスが、ロータ部B2
の中間部に形成されている出口b2から放出さ
れ、放射状に形成してある溝b3およびこれらの
溝b3の外端に連続する外周切欠部b4によつて
粉砕微細化して分散させるとともに、外周切欠部
b4によつて溶湯の撹拌を行うようになつてい
る。
For example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 60-53092, a nozzle B made of a ceramic porous body attached to the lower surface of a disc-shaped main body has also been proposed. In addition, as shown in FIGS. 6 and 7, many of the current markets have shaft portion B1 and shaft portion B.
The rotor part B2 is provided at the lower part of the rotor part B2, and is made of carbon. and,
The inert gas sent from the air supply passage b1 formed along the axis of the shaft part B1 is transmitted to the rotor part B2.
It is emitted from the outlet b2 formed in the middle part of the radially formed grooves b3 and the outer circumferential notches b4 continuous to the outer ends of these grooves b3, and is pulverized and dispersed. The molten metal is stirred by the part b4.

(発明が解決しようとする課題) しかし、前記従来の不純物除去用回転ノズルB
は、例えば、コージエライトからなる多孔質セラ
ミツクの場合、熱衝撃強度に弱いので破損しやす
く、また、カーボンによつて形成したものでは、
700℃を越えるアルミニウム溶湯に浸漬して使用
しても、耐熱性には問題がないけれども、耐摩耗
性および耐酸化性に劣り短命である。即ち、りん
酸含浸等の耐酸化処理を施したカーボン回転ノズ
ルを用いても酸化反応が越こつて大きい損耗を生
じ、溶湯との摩擦によつても比較的大きい摩耗を
生じる。その結果、回転ノズルの交換頻度が高く
なつて処理作業性を低下させるばかりでなく、経
済的にも不利な問題点がある。
(Problem to be solved by the invention) However, the conventional rotary nozzle B for removing impurities
For example, in the case of porous ceramics made of cordierite, they are easily damaged due to their low thermal shock strength, and in the case of porous ceramics made of cordierite,
Although there is no problem in heat resistance when used by immersing it in molten aluminum at temperatures exceeding 700°C, it has poor wear resistance and oxidation resistance and is short-lived. That is, even if a carbon rotary nozzle that has been subjected to oxidation-resistant treatment such as impregnated with phosphoric acid is used, the oxidation reaction continues and causes a large amount of wear, and the friction with the molten metal also causes a relatively large amount of wear. As a result, the rotating nozzle must be replaced more frequently, which not only reduces processing efficiency but also poses an economical disadvantage.

そこで、不純物除去用回転ノズルを耐摩耗性お
よび耐酸化性にすぐれた緻密質セラミツクス(緻
密コージエライトまたは緻密ジルコニア)で形成
することが考えられるけれども、緻密質セラミツ
クスは、機械加工性がきわめて悪く、シヤフト部
B1とロータ部B2の外形はもとより、送気通路
b1、出口b2、放射状の溝b3および外周切欠
部b4等の加工が相当困難である上、高価格であ
る欠点を有している。
Therefore, it may be possible to form the rotating nozzle for removing impurities from dense ceramics (dense cordierite or dense zirconia) that have excellent wear resistance and oxidation resistance, but dense ceramics have extremely poor machinability and are difficult to shaft. It is quite difficult to process not only the external shapes of the portion B1 and the rotor portion B2, but also the air supply passage b1, the outlet b2, the radial groove b3, the outer peripheral notch b4, etc., and the cost is high.

さらに、ノズルの構造面に照らしても撹拌性能
の面からは、種々欠点のあるものであつた。つま
り、構造面においては、従来の不純物除去用回転
ノズルBでは、ロータ部B2に形成された放射状
の溝b3と外周切欠部b4を利用して不活性ガス
気泡を粉砕することによつて微細化するようにし
ているから、不純物除去用回転ノズルBを比較的
高速で回転させなければならない。
Furthermore, the nozzle had various drawbacks in terms of its structure and stirring performance. In other words, in terms of structure, in the conventional rotary nozzle B for removing impurities, inert gas bubbles are pulverized by using the radial grooves b3 and the outer peripheral notch b4 formed in the rotor part B2. Therefore, the impurity removing rotary nozzle B must be rotated at a relatively high speed.

しかし、ノズルを高速回転させると、湯面の酸
化膜を巻き込むだけでなく、湯面を乱して酸化量
を増加さる原因になり、しかも摩擦力が増大して
摩耗が多くなる不都合を生じる。そのために、従
来はノズルを低速回転させ、不活性ガスの流量を
多くすることによつて不活性ガス気泡の微細化を
補つている。したがつて、当然、ガス消費量が多
くなり、経済的負担が大きくなる問題点を有して
いる。
However, when the nozzle is rotated at high speed, it not only involves the oxide film on the hot water surface, but also disturbs the hot water surface and causes an increase in the amount of oxidation, and also causes the disadvantage that frictional force increases and wear increases. To this end, conventionally, the nozzle is rotated at a low speed to increase the flow rate of the inert gas to compensate for the miniaturization of the inert gas bubbles. Naturally, therefore, there is a problem in that the amount of gas consumed increases and the economic burden increases.

本発明はこのような事情に鑑みなされたもの
で、まず、材料面より耐摩耗性と耐酸化性にすぐ
れて延命化が達成され、その結果、交換頻度を大
幅に低下させて処理作業性の向上を図ることがで
きる材料面からの開発とともに、加工性にすぐ
れ、かつ微細な浄化ガス(不活性ガス等)気泡を
分散放出させることによつて、ノズルの構造面よ
り低速回転下における浄化ガス消費量の低減を図
りうる構造となし、しかも低価格化の現実が可能
な溶融金属の不純物除去用回転ノズルを提供する
ことを目的とする。
The present invention was developed in view of the above circumstances.Firstly, the material has excellent wear resistance and oxidation resistance, which extends the service life of the material.As a result, the frequency of replacement is significantly reduced and processing efficiency is improved. In addition to the development of materials that can improve the process, the structure of the nozzle has improved the ability to reduce purification gas under low-speed rotation by having excellent workability and dispersing and releasing fine purification gas (inert gas, etc.) bubbles. It is an object of the present invention to provide a rotary nozzle for removing impurities from molten metal, which has a structure capable of reducing consumption and can be realized at a low price.

(課題を解決するための手段) 前記目的を達成するために、本発明に係る第1
発明は、シヤフト部とロータ部を備えた溶融金属
の不純物除去用回転ノズルを多孔質炭化ケイ素で
形成するとともに、ロータ部の底壁には放射状に
のびた複数個の溝が形成し、該溝には底壁を貫通
する複数個の小孔を設けたものである。
(Means for Solving the Problem) In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention
In the present invention, a rotary nozzle for removing impurities from molten metal is formed of porous silicon carbide and includes a shaft part and a rotor part, and a plurality of radially extending grooves are formed in the bottom wall of the rotor part. A plurality of small holes are provided through the bottom wall.

また、前記目的を達成するために、本発明に係
る第2発明は、シヤフト部とロータ部を備えた溶
融金属の不純物除去用回転ノズルを多孔質炭化ケ
イ素で形成し、かつ前記ロータ部下面の浄化ガス
放出部を前記シヤフト部およびロータ部にそれぞ
れ形成された細孔径よりも細孔径が大きく10〜
100μm範囲の細孔径を有する多孔質炭化ケイ素
で形成したものである。
Further, in order to achieve the above object, a second invention according to the present invention is such that a rotary nozzle for removing impurities from molten metal is formed of porous silicon carbide and includes a shaft part and a rotor part, and The purification gas discharge portion is formed with a pore diameter larger than the pore diameter formed in the shaft portion and the rotor portion, respectively.
It is made of porous silicon carbide with a pore diameter in the 100 μm range.

(作用) 前記第1の発明によれば、耐摩耗性および耐酸
化性が向上するから、溶融金属との摩擦によつて
生じる摩耗、溶融金属との酸化反応による損耗を
それぞれ抑制して延命化が達成され交換頻度を大
幅に低下させ、これにより溶融金属の不純物除去
処理の作業性を向上させることができるととも
に、ロータ部の底壁には、放射状にのびた複数個
の溝が形成され、該溝には底壁を貫通する複数個
の小孔を設けた構成なので、溶湯の撹拌が均一分
散に行えるので、低速回転下における浄化ガス消
費量も低減でき、不純物除去を効率よくできる。
(Function) According to the first invention, since wear resistance and oxidation resistance are improved, wear caused by friction with molten metal and wear caused by oxidation reaction with molten metal are suppressed, and life is extended. This greatly reduces the frequency of replacement, which improves the workability of removing impurities from molten metal.In addition, a plurality of radially extending grooves are formed on the bottom wall of the rotor section. Since the groove has a plurality of small holes penetrating the bottom wall, the molten metal can be stirred and dispersed evenly, reducing the amount of purifying gas consumed under low-speed rotation and efficiently removing impurities.

また、前記第2の発明によれば、耐摩耗性およ
び耐酸化性が向上するから、溶融金属との摩擦に
よつて生じる摩耗、溶融金属との酸化反応による
損耗をそれぞれ抑制して延命化が達成され、交換
頻度を大幅に低下させ、これにより溶融金属の不
純物除去処理の作業性を向上させることができる
とともに、シヤフト部およびロータ部よりも細孔
径の大きい10〜100μmの細孔径を有する多孔質
炭化ケイ素で形成された浄化ガス放出部から微細
な浄化ガス気泡を分散放出させることができるか
ら、溶融金属と浄化ガス気泡との接触状態が良好
になる。したがつて低速回転させても浄化ガス消
費量を低減できる。
Further, according to the second invention, since wear resistance and oxidation resistance are improved, wear caused by friction with molten metal and wear caused by oxidation reaction with molten metal are suppressed, and life is extended. This has been achieved, significantly reducing the frequency of replacement, thereby improving the workability of impurity removal treatment of molten metal, and making it possible to improve the workability of removing impurities from molten metal. Since fine purifying gas bubbles can be dispersed and discharged from the purifying gas discharge part formed of high quality silicon carbide, the state of contact between the molten metal and the purifying gas bubbles is improved. Therefore, even when rotating at a low speed, the amount of purified gas consumed can be reduced.

なお、ガス放出部の細孔径が10μm未満では、
不活性ガス気泡の主放出としての機能が低下し、
逆に100μmを越える細孔径では、過度の不活性
ガスの発生を伴ない浄化ガスとしての消費量が過
大になる。
In addition, if the pore diameter of the gas release part is less than 10 μm,
The function as the main release of inert gas bubbles is reduced,
On the other hand, if the pore diameter exceeds 100 μm, an excessive amount of inert gas will be generated and the amount consumed as purification gas will be excessive.

(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings.

第1図は本発明に係る第1の発明の実施例を一
部断面にて示す正面図、第2図は拡大底面図を示
し、これらの図において不純物除去用回転ノズル
1は細長状のシヤフト部10と、このシヤフト部
10の下部に設けられた大径円盤状のロータ部2
0とからなり、それぞれは、SiC、即ち、炭化ケ
イ素で構成されており、かつ0.1〜100μmの細孔
径の気泡を持つ多孔質炭化ケイ素によつて形成さ
れている。
FIG. 1 is a partially sectional front view of a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged bottom view. portion 10, and a large-diameter disk-shaped rotor portion 2 provided at the bottom of this shaft portion 10.
Each of them is made of SiC, that is, silicon carbide, and is formed of porous silicon carbide having air bubbles with a pore diameter of 0.1 to 100 μm.

シヤフト部10には軸線に沿つて第1通路11
が貫通形成され、上端連結部12が図示されてい
ないカツプリング等を介して回転駆動系および
Ar、N2、Heなどの不活性ガス或いは塩素との混
合ガスによつてなる浄化ガス供給源(ともに図示
せず)に連結される。
The shaft portion 10 has a first passage 11 along the axis.
is formed through it, and the upper end connecting portion 12 is connected to the rotational drive system and the like through a coupling (not shown) or the like.
It is connected to a purification gas supply source (both not shown) made of an inert gas such as Ar, N2 , He, or a mixed gas with chlorine.

ロータ部20にはその上部にシヤフト部10の
下端部を圧入嵌合する嵌合凹部21が形成され、
この嵌合凹部21の下側同心位置に若干小径の雌
ねじ部22を形成するとともに、雌ねじ部22の
下側に大径の空間部23を形成してある。そし
て、外周部には等間隔を有して複数(例えば8
個)の切欠部24が形成されており、前記空間部
23の底壁23aの下面に中心近傍から放射状に
のびてそれぞれが切欠部24に連続する複数の溝
25を形成し、各溝25が対応している底壁23
aには所定の間隔を有して複数の小孔26を貫通
形成することによつて、空間部23と溝25を連
通させ、これにより前記シヤフト部10の第1通
路11、空間部23および小孔26で送気通路2
を形成している。また、シヤフト部10にはその
下端に雄ねじ部13が形成されてり、この雄ねじ
部13をロータ部20の雌ねじ部22に螺合する
ことによつて、シヤフト部10の下部にロータ部
を一体的に設けた構成になつている。
A fitting recess 21 is formed in the upper part of the rotor part 20, into which the lower end of the shaft part 10 is press-fitted,
A female threaded portion 22 with a slightly smaller diameter is formed at a concentric position below this fitting recess 21, and a space portion 23 with a larger diameter is formed below the female threaded portion 22. A plurality of (for example, 8
A plurality of grooves 25 are formed on the lower surface of the bottom wall 23a of the space 23, and each groove 25 extends radially from the vicinity of the center and is continuous with the notch 24. Compatible bottom wall 23
By forming a plurality of small holes 26 at predetermined intervals in a, the space 23 and the groove 25 are communicated with each other. Air supply passage 2 with small hole 26
is formed. Further, the shaft portion 10 has a male threaded portion 13 formed at its lower end, and by screwing the male threaded portion 13 into the female threaded portion 22 of the rotor portion 20, the rotor portion can be integrated with the lower portion of the shaft portion 10. It has a specially designed structure.

即ち、浄化ガスは送気通路2の出口、つまり複
数の小孔26から放射状の溝25に放出され、こ
れらの溝25と各溝25の外端に連続する切欠部
24とによつて粉砕され、微細な浄化ガス気泡と
して溶湯に分散放出されて浮上する。そして切欠
部24によつて溶湯を適度に撹拌することで溶湯
と浄化ガス気泡を積極的に接触させ、水素ガス、
酸化物などの介在物を不純物として除去する溶湯
処理がなされる。
That is, the purifying gas is released into the radial grooves 25 from the outlet of the air supply passage 2, that is, the plurality of small holes 26, and is pulverized by these grooves 25 and the notches 24 continuous to the outer ends of each groove 25. , it is dispersed and released into the molten metal as fine purified gas bubbles and floats to the surface. Then, by appropriately stirring the molten metal through the notch 24, the molten metal and purified gas bubbles are brought into active contact, and hydrogen gas and
Molten metal treatment is performed to remove inclusions such as oxides as impurities.

不純物除去用回転ノズル1は耐摩耗性および耐
酸化性にすぐれており、またアルミニウム溶湯に
対して不活性である。したがつて溶湯との摩擦に
よる摩耗および酸化反応による損耗が抑えられ延
命化を達成できる。そのために不純物除去用回転
ノズル1の交換頻度が大幅に低下し、メンテナン
スの省略化を図ることができるから経済的負担も
軽減するとともに、溶湯処理作業性が向上する。
The rotary nozzle 1 for removing impurities has excellent wear resistance and oxidation resistance, and is inert to molten aluminum. Therefore, wear caused by friction with the molten metal and wear caused by oxidation reactions are suppressed, and life extension can be achieved. Therefore, the frequency of replacing the rotary nozzle 1 for removing impurities is significantly reduced, and maintenance can be omitted, which reduces the economic burden and improves molten metal processing workability.

また、従来の緻密セラミツクスと比較して機械
加工性にすぐれているから、シヤフト部10とロ
ータ部20の加工を所望の設計条件に対応して容
易に行うことができる上、きわめて低価格である
経済的な有利性をもつている。
In addition, since it has superior machinability compared to conventional dense ceramics, the shaft section 10 and rotor section 20 can be easily machined in accordance with desired design conditions, and it is extremely low cost. It has economic advantages.

第5図に示した処理装置に本発明に係る不純物
除去用回転ノズル1(シヤフト部の外径60mmφ)
を装着した場合と、従来のカーボン製の不純物除
去用回転ノズルB(シヤフト部の外径70mmφ)を
装着した場合について、アルミニウム溶湯温度
680〜750℃、回転数180〜900r、p、m、Arガス
流量0〜80/minの条件のもとで任意に設定し
た諸条件で比較テストを行つた結果、カーボン製
の不純物除去用回転ノズルBが17時間運転で5mm
の摩耗を生じたのにもかかわらず、本発明に係る
不純物除去用回転ノズル1は50時間運転において
全く摩耗を生じなかつた。
A rotary nozzle 1 for removing impurities according to the present invention (external diameter of shaft part 60 mmφ) is installed in the processing apparatus shown in FIG.
The temperature of the molten aluminum when the conventional carbon rotary nozzle B for impurity removal (external diameter of the shaft part is 70 mmφ) is installed.
As a result of a comparative test under arbitrarily set conditions of 680 to 750℃, rotation speed 180 to 900r, p, m, and Ar gas flow rate 0 to 80/min, we found that carbon impurity removal rotation Nozzle B is 5mm after 17 hours of operation.
However, the rotary nozzle 1 for removing impurities according to the present invention did not show any wear during 50 hours of operation.

第3図は本発明に係る第2の発明の実施例を一
部断面にて示す正面図、第4図は同底面図を示
す。尚前記第1の発明と同一もしくは相当部分に
は同一符号を付して説明する。
FIG. 3 is a partially sectional front view showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a bottom view thereof. Note that the same or equivalent parts as those in the first invention will be described with the same reference numerals.

前記第3図および第4図において、不純物除去
用回転ノズル1は前記第1の発明と同様の多孔質
炭化ケイ素によつて形成されたシヤフト部10
と、このシヤフト部10の下部に設けられた大径
円盤状のロータ部20とからなつている。そして
シヤフト部10には軸線に沿つて第1通路11が
貫通形成され、上端連結部12が図示されていな
いカツプリング等を介して回転駆動系および浄化
ガス供給源(ともに図示せず)に連結される。
3 and 4, the rotary nozzle 1 for removing impurities has a shaft portion 10 made of porous silicon carbide similar to the first invention.
and a large-diameter disc-shaped rotor part 20 provided at the lower part of the shaft part 10. A first passage 11 is formed through the shaft portion 10 along the axis, and an upper end connecting portion 12 is connected to a rotational drive system and a purification gas supply source (both not shown) via a coupling (not shown) or the like. Ru.

ロータ部20にはその上部にシヤフト部10の
下端部を圧入嵌合する嵌合凹部21が形成され、
この嵌合凹部21の下側同心位置に若干小径の雌
ねじ部22を形成するとともに、雌ねじ部22の
下側は下方に向けて大きく開口してある。そし
て、この開口部の下端に浄化ガス放出部3を圧入
嵌着してある。浄化ガス放出部3は前記シヤフト
部10およびロータ部20よりも細孔径の大きい
気孔3a(10〜100μm)をもつ多孔質炭化ケイ素
によつて形成されており、特に中心部の肉厚を大
きくして、中心部からの浄化ガス放出を抑えてい
る。また浄化ガス放出部3の上部に空間部23を
形成し、シヤフト部10の第1通路11、空間部
23および浄化ガス放出部3の細孔径の大きい気
孔で送気通路2を形成している。そして、シヤフ
ト部10には、第1の発明と同様にその下端に雄
ねじ部13が形成されており、この雄ねじ部13
をロータ部20の雌ねじ部22に螺合することに
よつて、シヤフト部10の下部にロータ部20を
設けた構成になつており、ロータ部20の外周に
は複数の切欠部24を形成してある。
A fitting recess 21 is formed in the upper part of the rotor part 20, into which the lower end of the shaft part 10 is press-fitted,
A female threaded portion 22 of a slightly smaller diameter is formed at a concentric position on the lower side of this fitting recess 21, and the lower side of the female threaded portion 22 is largely opened downward. A purified gas discharge section 3 is press-fitted into the lower end of this opening. The purified gas discharge section 3 is made of porous silicon carbide having pores 3a (10 to 100 μm) with a larger pore diameter than the shaft section 10 and the rotor section 20. This suppresses the release of purified gas from the center. Further, a space 23 is formed in the upper part of the purified gas discharge part 3, and the air supply passage 2 is formed by the first passage 11 of the shaft part 10, the space 23, and the large pores of the purified gas discharge part 3. . Similarly to the first invention, the shaft portion 10 has a male threaded portion 13 formed at its lower end.
The rotor part 20 is provided at the lower part of the shaft part 10 by screwing into the female thread part 22 of the rotor part 20, and a plurality of notches 24 are formed on the outer periphery of the rotor part 20. There is.

前記構成において、不純物除去用回転ノズル1
は、前記第1の発明と同様にアルミニウム溶湯処
理装置に装着され、アルミニウム溶湯に浸漬回転
させるとともに、送気通路2を通して浄化ガスを
吹き込んでアルミニウム溶湯に分散放出させる。
In the above configuration, the rotary nozzle 1 for removing impurities
is installed in the molten aluminum processing apparatus in the same manner as the first invention, and is immersed and rotated in the molten aluminum, and purifying gas is blown into the molten aluminum to disperse and release it into the molten aluminum.

即ち、浄化ガスは送気通路2の出口を構成する
浄化ガス放出部3から微細な浄化ガス気泡として
分散放出されて浮上する。そして、切孔部24に
よつて溶湯を適度に撹拌することで溶湯に旋回流
を与えて浄化ガス微細気泡をこの流れにまき込ん
で浄化ガス気泡が溶湯の液面から排出されるまで
の滞留時間をかせいで、浄化ガス気泡とアルミニ
ウム溶湯を積極的に接触させ、水素ガス、酸化物
などの介在物を不純物として除去する溶湯処理が
なされる。
That is, the purified gas is dispersed and released as fine purified gas bubbles from the purified gas discharge part 3 constituting the outlet of the air supply passage 2 and floats to the surface. Then, by appropriately stirring the molten metal through the cut holes 24, a swirling flow is given to the molten metal, and the purified gas microbubbles are mixed into this flow, and the purified gas bubbles remain there until they are discharged from the surface of the molten metal. A molten metal treatment is performed in which the purified gas bubbles are brought into active contact with the molten aluminum over time to remove inclusions such as hydrogen gas and oxides as impurities.

不純物除去用回転ノズル1は耐摩耗性および耐
酸化性にすぐれており、またアルミニウム溶湯に
対して不活性である。したがつて溶湯との摩擦に
よる摩耗および酸化反応による損耗が抑えられ延
命化を達成できる。そのために不純物除去用回転
ノズル1の交換頻度が大幅に低下し、メンテナン
スの省略化を図ることができるから経済的負担も
軽減するとともに、処理作業性が向上する。
The rotary nozzle 1 for removing impurities has excellent wear resistance and oxidation resistance, and is inert to molten aluminum. Therefore, wear caused by friction with the molten metal and wear caused by oxidation reactions are suppressed, and life extension can be achieved. Therefore, the frequency of replacing the rotary nozzle 1 for removing impurities is significantly reduced, and maintenance can be omitted, which reduces the economic burden and improves processing efficiency.

また、シヤフト部10およびロータ部20より
も細孔径の大きい気孔3aをもつた多孔質炭化ケ
イ素によつて形成された浄化ガス放出部3から、
浄化ガスを微細な浄化ガス気泡として分散放出さ
せることができるので、溶湯と浄化ガス気泡との
接触状態が良好である。したがつて不純物除去用
回転ノズル1を低速回転させても浄化ガスの流量
を多くする必要がないために、浄化ガス消費量を
低減できる。
Further, from the purified gas discharge part 3 formed of porous silicon carbide having pores 3a having a larger pore diameter than the shaft part 10 and the rotor part 20,
Since the purified gas can be dispersed and released as fine purified gas bubbles, the state of contact between the molten metal and the purified gas bubbles is good. Therefore, even if the rotary nozzle 1 for removing impurities is rotated at a low speed, there is no need to increase the flow rate of the purifying gas, so that the consumption amount of the purifying gas can be reduced.

さらに、従来の緻密セラミツクスと比較して機
械加工性にすぐれているから、シヤフト部10と
ロータ部20の加工を所望の設計条件に対応して
容易に行うことができる上、きわめて低価格であ
る経済的な有利性をもつている。
Furthermore, since it has superior machinability compared to conventional dense ceramics, it is possible to easily process the shaft section 10 and rotor section 20 according to desired design conditions, and it is extremely low cost. It has economic advantages.

第5図に示した処理装置に本発明に係る不純物
除去用回転ノズル1を装着した場合と、従来のカ
ーボン製の不純物除去用回転ノズルBを装着した
場合について、アルミニウム溶湯温度680〜750
℃、回転数180〜900r、p、m、Arガス流量0〜
80/minの条件のもので任意に設定した諸条件
で比較テストを行つた結果、従来の不純物除去用
回転ノズルでは、Arガスの均一微細分散化を得
るために、回転数600r、p、m、ガス流量8/
minを要したもにもかかわらず、第2の発明に係
る不純物除去用回転ノズル1では回転数400r、
p、m、ガス流量6/minで同等の結果を得る
ことができた。
When the processing apparatus shown in FIG. 5 is equipped with the rotary nozzle 1 for removing impurities according to the present invention and when the rotary nozzle B for removing impurities made of conventional carbon is installed, the temperature of molten aluminum is 680 to 750.
℃, rotation speed 180~900r, p, m, Ar gas flow rate 0~
As a result of a comparative test under arbitrarily set conditions of 80/min, it was found that conventional impurity removal rotary nozzles require a rotation speed of 600r, p, m in order to obtain uniform and fine dispersion of Ar gas. , gas flow rate 8/
Although the impurity removal rotary nozzle 1 according to the second invention requires a rotation speed of 400 r,
Equivalent results could be obtained with p, m, and gas flow rate of 6/min.

尚、前記各実施例では、アルミニウム溶湯の不
純物除去について説明しているが、本発明に係る
第1および第2の発明は前記実施例にのみ限定さ
れるものではなく、アルミニウム以外の溶融金属
に混入している不純物の除去に適用可能であるこ
とはいうまでもない。
In addition, although each of the above-mentioned Examples describes the removal of impurities from molten aluminum, the first and second inventions according to the present invention are not limited to the above-mentioned Examples, and may be applied to molten metals other than aluminum. Needless to say, this method can be applied to removing contaminated impurities.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明に係る第1の発明
によれば、シヤフト部とこのシヤフト部の下部に
ロータ部を設けた溶融金属の不純物除去用回転ノ
ズルを多孔質炭化ケイ素で形成しているから、耐
摩耗性および耐酸化性が向上する。したがつて溶
融金属との摩擦によつて生じる摩耗、溶融金属と
の酸化反応による損耗をそれぞれ抑制することが
できるので、不純物除去用回転ノズルの交換頻度
が大幅に低下する。そのためにメンテナンスの省
略化を図ることができ、経済的負担を軽減させる
ことができるとともに、処理作業性を向上させ
る。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the first aspect of the present invention, the rotary nozzle for removing impurities from molten metal, which has a shaft part and a rotor part at the lower part of the shaft part, is made of porous silicon carbide. Since it is made of aluminum, wear resistance and oxidation resistance are improved. Therefore, wear caused by friction with the molten metal and wear caused by oxidation reaction with the molten metal can be suppressed, so the frequency of replacement of the impurity removing rotary nozzle is significantly reduced. Therefore, maintenance can be omitted, the economic burden can be reduced, and processing efficiency can be improved.

しかも、緻密質セラミツクスと比較して機械加
工性にすぐれているから、所望の設計条件に対応
して容易に加工することができる上、きわめて低
価格である経済的な有利性をもつている。
Furthermore, since it has superior machinability compared to dense ceramics, it can be easily processed to meet desired design conditions, and it has an economical advantage of being extremely low cost.

また、本発明は係る第2の発明によれば、シヤ
フト部とこのシヤフト部の下部にロータ部を設け
た溶融金属の不純物除去用回転ノズルを多孔質炭
化ケイ素で形成するとともに、前記ロータ部下面
の浄化ガス放出部を前記シヤフト部およびロータ
部よりも細孔径の大きいところの10〜100μm範
囲の細孔径を有する気孔を備えた多孔質炭化ケイ
素で形成しているから、耐摩耗性および耐酸化性
が向上する。したがつて溶融金属との摩擦によつ
て生じる摩耗、溶融金属との酸化反応による損耗
をそれぞれ抑制することができるので、不純物除
去用回転ノズルの交換頻度が大幅に低下する。そ
のためにメンテナンスの省略化を図ることがで
き、経済的負担を軽減させることができるととも
に、処理作業性を向上させる。
According to a second aspect of the present invention, a rotary nozzle for removing impurities from molten metal is formed of porous silicon carbide and has a shaft portion and a rotor portion provided at a lower part of the shaft portion, and The purifying gas discharge part is made of porous silicon carbide with pores having a pore diameter in the range of 10 to 100 μm, which is larger than the shaft part and the rotor part, so it has excellent wear resistance and oxidation resistance. Improves sex. Therefore, wear caused by friction with the molten metal and wear caused by oxidation reaction with the molten metal can be suppressed, and the frequency of replacement of the impurity removing rotary nozzle is significantly reduced. Therefore, maintenance can be omitted, the economic burden can be reduced, and processing efficiency can be improved.

また、シヤフト部およびロータ部よりも細孔径
の大きい気孔をもつた多孔質炭化ケイ素によつて
形成された浄化ガス放出部から、浄化ガスを微細
な浄化ガス気泡として分散放出させることができ
るので、溶融金属と浄化ガス気泡との接触状態が
良好になる。したがつて不純物除去用回転ノズル
を低速回転させても浄化ガスの流量を多くする必
要がないので浄化ガス消費量を低減できる。
In addition, the purified gas can be dispersed and released as fine purified gas bubbles from the purified gas discharge part formed of porous silicon carbide having pores larger than those of the shaft and rotor parts. Good contact between the molten metal and the purified gas bubbles is achieved. Therefore, even if the rotary nozzle for removing impurities is rotated at a low speed, there is no need to increase the flow rate of the purification gas, so the amount of purification gas consumed can be reduced.

しかも、緻密質セラミツクスと比較して、機械
加工性にすぐれているから、所望の設計条件に対
応して容易に加工することができる上、きわめて
低価格である経済的な有利性をもつている。
Moreover, compared to dense ceramics, it has excellent machinability, so it can be easily processed to meet desired design conditions, and it is economically advantageous at an extremely low price. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る第1の発明の実施例を一
部断面にて示す正面図、第2図は同拡大底面図、
第3図は第2の発明の実施例を一部断面にて示す
正面図、第4図は同拡大底面図、第5図は溶融金
属処理装置の概略斜視図、第6図は従来例を一部
断面にて示す正面図、第7図は同拡大底面図であ
る。 1……不純物除去用回転ノズル、2……送気通
路、3……浄化ガス放出部、3a……気泡、10
……シヤフト部、20……ロータ部。
FIG. 1 is a partially cross-sectional front view of a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged bottom view of the same,
Fig. 3 is a partially sectional front view of an embodiment of the second invention, Fig. 4 is an enlarged bottom view of the same, Fig. 5 is a schematic perspective view of a molten metal processing apparatus, and Fig. 6 is a conventional example. A front view partially shown in section, and FIG. 7 is an enlarged bottom view of the same. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Rotary nozzle for impurity removal, 2...Air supply passage, 3...Purified gas discharge part, 3a...Bubble, 10
...Shaft part, 20...Rotor part.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 シヤフト部と、このシヤフト部の下部に設け
られたロータ部を備え、溶融金属に浸漬回転させ
て溶融金属を撹拌するとともに、前記シヤフト部
とロータ部に形成した送気通路を通して浄化ガス
を吹き込んで溶融金属に分散放出させる溶融金属
の不純物除去用回転ノズルにおいて、前記シヤフ
ト部およびロータ部が多孔質炭化ケイ素で形成さ
れているとともに、ロータ部の底壁には放射状に
のびた複数個の溝が形成され、該溝には底壁を貫
通する複数個の小孔を設けたことを特徴とする溶
融金属の不純物除去用回転ノズル。 2 シヤフト部とこのシヤフト部の下部に設けら
れたロータ部を備え、溶融金属に浸漬回転させて
溶融金属を撹拌するとともに、前記シヤフト部と
ロータ部に形成した送気通路を通して浄化ガスを
吹き込んで溶融金属に分散放出させる溶融金属の
不純物除去用回転ノズルにおいて、前記シヤフト
部およびロータ部が多孔質炭化ケイ素で形成さ
れ、かつ前記ロータ部下面の浄化ガス放出部を前
記シヤフト部およびロータ部にそれぞれ形成され
た細孔径よりも大きな細孔径10〜100μmの気孔
を有する多孔質炭化ケイ素で形成したことを特徴
とする溶融金属の不純物除去用回転ノズル。
[Scope of Claims] 1. A shaft part and a rotor part provided at the lower part of the shaft part, which is immersed in molten metal and rotated to stir the molten metal, and an air supply formed in the shaft part and the rotor part. In a rotary nozzle for removing impurities from molten metal, in which purifying gas is blown into the molten metal through a passage and released in a dispersed manner, the shaft part and the rotor part are formed of porous silicon carbide, and the bottom wall of the rotor part has radial grooves. 1. A rotary nozzle for removing impurities from molten metal, characterized in that a plurality of elongated grooves are formed, and the grooves are provided with a plurality of small holes penetrating a bottom wall. 2. It is equipped with a shaft part and a rotor part provided at the lower part of the shaft part, and is immersed in molten metal and rotated to stir the molten metal, and at the same time blows purifying gas through an air supply passage formed in the shaft part and the rotor part. In a rotary nozzle for removing impurities from molten metal that is dispersed and discharged into molten metal, the shaft portion and the rotor portion are formed of porous silicon carbide, and a purified gas discharge portion on the lower surface of the rotor is connected to the shaft portion and the rotor portion, respectively. 1. A rotary nozzle for removing impurities from molten metal, characterized in that it is made of porous silicon carbide having pores with a pore diameter of 10 to 100 μm larger than the formed pore diameter.
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