铝粉末的熔化方法及熔化装置的制造方法
[0037] 铝熔液的温度只要使铝为熔化的状态即可，并未特别限制，但通常（虽然也受合 金成分的影响）可以为660~1000°C左右，设定成在该温度下使上述的氟化物系熔剂熔融。 铝熔液的加热方式可以采用电磁感应加热方式（低频感应加热方式、高频感应加热方式）、 燃烧器加热方式、辐射加热方式、电阻加热方式等公知的方式。需要说明的是，作为熔化装 置的材质（炉材）可以采用公知的材质，在本发明中不重要，因此省略说明。
[0038] 接着，基于图1，说明本发明的铝粉末的熔化装置1的一实施方式。作为将铝粉末 A与氟化物系熔剂F混合而准备包含铝粉末A和氟化物系熔剂F的混合物的方法，在该实施 方式中如图1所示采用V式混合器11。在准备了混合物M之后，暂时积存在料斗12内，通 过振动供料器13将规定量的混合物M向在加热炉14内预先加热熔化后的铝熔液L装入。 铝熔液L的表面附近成为由作为搅拌装置的螺旋桨轴16搅拌的状态，同时通过覆盖气体供 给管15将氩气等供给到铝熔液表面。覆盖气体供给管15的源头在图1中未图示，但与气 栗和气体产生装置等连接。向铝熔液L装入的混合物M由螺旋桨轴16搅拌，由此不会浮在 铝熔液L的表面，而分散在铝熔液L中，由于氟化物系熔剂F的作用而铝粉末A的氧化覆膜 被破坏，或从铝粉末A将氧除去，铝粉末A中的金属铝成分在铝熔液L中熔化。得到的铝熔 液（铝粉末熔化后的铝熔液）用于铸造成铸块，或用于再次通过雾化装置制造雾化铝粉，能 够提供给使用公知的铝的各种制造业。
[0039] 通过使用以上说明的本发明的铝的熔化方法或熔化装置，能够使铝粉末生成率良 好地熔化。并且，熔化的铝能够在各种用途中再利用，因此本发明有助于省资源化。而且， 通过本发明，以往不可能的微细铝粉末（平均粒径200ym以下）的熔化变得可能。此外， 本发明由比较简单的工序或装置构成，因此能够以低成本使铝粉末再循环。需要说明的是， 在本发明中，由于主要使用氟化物系熔剂，因此几乎不会产生有害的氯气。而且，在本发明 中，通过使用覆盖气体，能够将铝粉末的粉尘爆炸或燃烧防患于未然。
[0040] 实施例
[0041] 以下，使用实施例，说明验证本发明的效果的例子，但实施例是本发明的一例，并 非通过实施例来限制本发明的技术范围。
[0042] (实施例1)
[0043] 将IOOkg雾化铝粉末（金属铝纯度99. 7质量％ (设除了氧量之外的金属量为 100%时的纯度）、平均粒径30ym、含氧量0. 37质量％、比表面积0. 41m2/g)与7kg氟化物 系熔剂（KA1F4:K3A1F6:K2A1F5 ?H2O= 70 :15 :7(质量比））通过筒式混合器混合30分钟。 将得到的混合物向通过500kg大小的低频感应加热炉（500kW)预先加热熔化后的纯度99. 7 质量％的铝熔液（种子熔液）350kg(熔液温度850°C)中以每次装入少量的方式装入。在 装入时将氩气以70L/分钟的流量吹到铝熔液表面附近。需要说明的是，铝熔液借助螺旋桨 轴式搅拌机（转速30rpm)而整体性地形成为搅拌状态。
[0044] (实施例2)
[0045] 将IOOkg雾化铝粉末（金属铝纯度99. 7质量％ (设除了氧量之外的金属量为 100%时的纯度），平均粒径10ym，含氧量0. 43质量％，比表面积0. 65m2/g)和IOkg氟化物 系熔剂（KA1F4:K3A1F6:K2A1F5 ^H2O= 70 :15 :7(质量比））通过筒式混合器混合了 30分钟之 后，将得到的混合物通过煤砖机（新东工业制）冷压缩成形为尺寸约20mmX20mmX40mm的 小块状。将得到的压缩成形体向通过500kg大小的气体燃烧炉预先加热熔化后的纯度99. 7 质量％的铝熔液（种子熔液）350kg(熔液温度850°C)中以每次装入少量的方式装入。在 装入时，将氮气以50L/分钟的流量吹到铝熔液表面附近。需要说明的是，铝熔液通过螺旋 桨轴式搅拌机（转速30rpm)而整体性地形成为搅拌状态。
[0046] (比较例1)
[0047] 将IOOkg雾化铝粉末（金属铝纯度99. 7质量％ (设除了氧量之外的金属量为 100%时的纯度），平均粒径30ym，含氧量0. 37质量％，比表面积0. 41m2/g)向通过500kg 大小的低频感应加热炉（500kW)预先加热熔化后的纯度99. 7质量％的铝熔液（种子熔 液）350kg中以每次装入少量的方式装入。在雾化铝粉末装入时，将氮气以50L/分钟的流 量吹到铝熔液表面附近。需要说明的是，铝熔液通过电磁感应的作用而整体性地形成为搅 拌状态。
[0048] (比较例2)
[0049] 将雾化铝粉末（金属铝纯度99. 7质量％ (设除了氧量之外的金属量为100%时 的纯度），平均粒径10ym，含氧量0. 43质量％，比表面积0. 65m2/g)通过煤砖机（新东工 业制）冷压缩成形为尺寸约20mmX20mmX40mm的小块状。将IOkg得到的压缩成形体向 通过50kg大小的高频感应加热炉预先加热熔化后的纯度99. 7质量％的铝熔液（种子熔 液）IOkg中以每次装入少量的方式装入。在将雾化铝粉末的压缩成形体装入时，将氩气以 30L/分钟的流量吹到铝熔液表面附近。需要说明的是，铝熔液通过电磁感应的作用而整体 性地形成为搅拌状态。
[0050] (比较例3)
[0051] 将IOOkg雾化铝粉末（金属铝纯度99. 7质量％ (设除了氧量之外的金属量为 100%时的纯度），平均粒径30ym，含氧量0. 37质量％，比表面积0. 41m2/g)向通过电磁感 应加热炉（500kW)预先加热熔化后的纯度99. 7质量％的铝熔液（种子熔液）350kg(熔液 温度850°C)中以每次装入少量的方式装入，接着，通过Ikg氯化物系熔剂（主成分KC1)对 铝熔液进行熔剂处理。在装入雾化铝粉末时，将氮气以90L/分钟的流量吹到铝熔液表面附 近。需要说明的是，铝熔液通过螺旋桨轴式搅拌机（30rpm)而整体性地形成为搅拌状态。
[0052] 关于各实施例及比较例，通过下式1算出了生成率（成品率）。算出结果如表1所 不。
[0053] (生成率）={ (WF-WM) /WA}X100.....式 1
[0054] 在式1中，WF为铝粉末熔化后得到的铝熔液整体的重量（kg)(其中，不包含分离 除去的炉渣），WM为熔化铝粉末之前预先加热熔化后的铝熔液（种子熔液）的重量（kg)， WA为雾化铝粉末的重量（kg)。
[0055] [表 1]
[0056]
[0057] 从表1可知，在实施例1~2中，与比较例1~3相比，能够生成率良好地使铝粉 末熔化。而且可知，能够进行以往不可能的微细铝粉末（平均粒径200ym以下）的熔化。
[0058] 应考虑的是以上公开的实施方式和实施例全部的点均是例示，并未受限制。本发 明的范围不是由以上的实施方式和实施例而是由权利要求书所公开，并包含与权利要求书 等同的意思及范围内的全部的修正和变形。
[0059] 工业实用性
[0060] 使用本发明的铝的熔化方法及熔化装置，能够使铝粉末以高生成率熔化，因此能 够将熔化的铝在各种用途中再利用。因此，本发明能够有助于省资源化。
[0061] 标号说明
[0062] 1 :错粉末的熔化装置，11:V式混合器，12 :料斗，13 :振动供料器，14 :加热炉，15 : 覆盖气体供给管，16 :螺旋桨轴，A:铝粉末，F:氟化物系熔剂，M:混合物，L:铝熔液。
【主权项】
1. 一种铝粉末的熔化方法，具备： 采用混合器（11)，将铝粉末（A)与氟化物系熔剂（F)混合，而准备包含铝粉末（A)和氟 化物系熔剂（F)的混合物（M)的工序； 使准备了的混合物（M)暂时积存在料斗（12)内，通过供料器（13)将规定量的混合物 (M)向在加热炉（14)内预先加热熔化后的铝熔液（L)装入的工序；及 在由搅拌装置（16)搅拌铝熔液（L)的状态下，通过覆盖气体供给管（15)将覆盖气体 供给到铝熔液表面的工序。2. 根据权利要求1所述的铝粉末的熔化方法，其中， 所述覆盖气体为惰性气体。3. -种铝粉末的熔化装置（1)，具备： 预先加热熔化铝的加热炉（14); 将铝粉末（A)与氟化物系熔剂（F)混合，而准备包含铝粉末（A)和氟化物系熔剂（F) 的混合物（M)的混合器（11); 在准备了混合物（M)之后暂时积存混合物（M)的料斗（12); 将规定量的混合物（M)向在加热炉（14)内预先加热熔化后的铝熔液（L)装入的供料 器（13); 搅拌铝熔液（L)的搅拌装置（16);及 在由搅拌装置（16)搅拌铝熔液（L)的状态下，将覆盖气体供给到铝熔液（L)的表面的 覆盖气体供给管（15)。4. 根据权利要求3所述的铝粉末的熔化方法，其中， 所述覆盖气体为惰性气体。
【专利摘要】本发明提供一种能够以高生成率使铝粉末熔化并能够将熔化的铝在各种用途中再利用的铝粉末的熔化方法及熔化装置。铝粉末的熔化方法具备：通过预先将铝粉末(A)与氟化物系熔剂(F)混合而准备包含铝粉末(A)和氟化物系熔剂(F)的混合物(M)的工序；及使混合物(M)在铝熔液(L)内熔化的工序。
【IPC分类】C22B1/248, C22B9/10, F27B3/18, F27D27/00, C22B21/06, C22B7/00
【公开号】CN105002376
【申请号】CN201510382745
【发明人】石渡保生, 东野和美, 铃木雄词, 加藤彰, 东村和哉, 田中昭卫, 森口克也
【申请人】东洋铝株式会社, 日本轻金属株式会社
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2011年4月18日
【公告号】CN102859011A, EP2562274A1, US8845781, US20130025414, WO2011132628A1
文档序号 :
【 9284759 】
技术研发人员：石渡保生,东野和美,铃木雄词,加藤彰,东村和哉,田中昭卫,森口克也
技术所有人：东洋铝株式会社,日本轻金属株式会社
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
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