JP3671099B2 - Method and apparatus for melting and separating aluminum from raw materials containing aluminum and a metal having a higher melting point - Google Patents
Method and apparatus for melting and separating aluminum from raw materials containing aluminum and a metal having a higher melting point Download PDFInfo
- Publication number
- JP3671099B2 JP3671099B2 JP902197A JP902197A JP3671099B2 JP 3671099 B2 JP3671099 B2 JP 3671099B2 JP 902197 A JP902197 A JP 902197A JP 902197 A JP902197 A JP 902197A JP 3671099 B2 JP3671099 B2 JP 3671099B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crucible
- aluminum
- metal
- melting point
- basket
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、廃材の効果的なリサイクル利用を主目的とし、アルミニウムとそれより高融点の金属とを含んだ原材料からアルミニウムを溶解して分離する方法および装置に関し、とくに、簡単な装置と温度制御により原材料を連続的に処理してアルミニウムのみを適切に溶解分離する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
よく知られているように、近年のリサイクル運動の潮流にともなって、廃棄された自動車やオートバイもしくは電気冷蔵庫などの金属製品は、破砕などの手段によって解体・分離され、再生地金としてリサイクルに供されている。
【0003】
ところで、前記金属製品には鉄材もしくは銅材などを含むアルミニウム複合金属が使用されている場合が少なくないが、一般にこれらの複合金属をリサイクル可能な再生地金とする場合、人手による破砕手段に頼るのでは非効率である上、十分に解体・分離することは困難である。
【0004】
そこで、これらのアルミニウム複合金属を溶解炉に投入し、融点の差を利用して分離する方法が知られている。例えばオートバイのエンジン部分のように鉄材を多く含むアルミニウム複合金属の場合には、炉の温度をアルミニウム材の融点よりも高くかつ鉄材よりも低くなるように保つことにより、溶解したアルミニウム材と、固体として溶湯中に沈んでいる鉄材とに分離することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
溶解炉による処理は溶解作業と溶湯の取り出し作業とを交互に繰り返すというバッチ処理である。前述のようなアルミニウム複合金属材料を大量に炉に投入し、アルミニウムが溶解し、銅や鉄などの金属は溶解しない温度に保ち、アルミニウムのみをほぼ全部溶解させる。そして、アルミニウム溶湯と未溶解の銅や鉄とを分離回収する。しかし、このような温度管理、温度制御は簡単だとはいえない。温度管理に失敗して温度を上昇させすぎてしまい、例えば銅の融点にまで達してしまうと、アルミニウム溶湯が銅と合金化してしまう。電気冷蔵庫のラジエータ部分などでは、アルミニウムと融点の近い銅材を含んでいるので、上述した理由で溶解炉を用いて適切に分離することが簡単ではなく、そのため人手により解体・分離しており、非効率であった。
【0006】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、その目的は、坩堝炉を原型とした比較的簡単な装置により溶湯温度を適切に制御しつつ原材料を連続的に処理し、アルミニウムを適切に溶解して分離する方法および装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のうち請求項1に記載の発明は、アルミニウムとそれより高融点の金属とを含んだ原材料からアルミニウムを溶解して分離する方法であって、つぎの要件(1)(2)(3)を備えることとした。
【0008】
(1)胴部の中間高さ付近に出湯穴を貫通形成してある坩堝を炉本体内に上向きに設置して当該坩堝を外周から加熱する。
【0009】
(2)アルミニウムとそれより高融点の金属とを含んだ原材料を前記坩堝に投入し、当該坩堝内でアルミニウムを溶解し、当該坩堝に溜まったアルミニウム溶湯が前記出湯穴から外部に排出される。
【0010】
(3)前記坩堝内のアルミニウム溶湯中に未溶解のアルミニウムが常に存在している状態を保つように、前記原材料を適量づつ適時に前記坩堝に追加投入する。
【0011】
また、本発明のうち請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記原材料を高融点金属材料からなるバスケットに収容して前記坩堝内に投入し、溶解せずに残った高融点金属を前記バスケットとともに引き上げて回収することとした。
【0012】
また、本発明のうち請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の方法を実施するための装置であって、胴部中間高さ付近に出湯穴を貫通形成してある坩堝と、この坩堝を炉内に上向きに設置して当該坩堝をバーナーにより外周から加熱する炉本体と、前記原材料を収容する高融点金属製のバスケットと、このバスケットを前記坩堝の上方から出し入れするためのリフトとを備えることとした。
【0013】
【発明の実施の形態】
この発明の実施例を図1に示している。炉本体1の内張り耐火物で囲まれた燃焼室の中央に台2を設置し、台2の上に坩堝3を載置している。台2および坩堝3は炉本体1の側壁部分の穴に設置されているバーナー(図示せず)により加熱される。炉本体1の側壁部分には掃除口4が2箇所に設けられている。また、炉本体1の上部には覆い被さる形態で架台5を設置している。坩堝3の胴部中間高さ付近には出湯穴6が貫通形成されている。
【0014】
図示した原材料10は電気冷蔵庫のラジエータであり、アルミニウムフィン部8および銅パイプ部9との複合材料である。この原材料10を、ワイヤ11に結んで吊下げ、坩堝3内に上部開口12から収容し、バーナーで坩堝3を外周から加熱する。アルミニウムの融点(660.4℃)は銅の融点(1084.5℃)に比べて低いため、アルミニウムフィン部8が銅パイプ部9よりも先に下方から溶解し始める。このとき、アルミニウムフィン部8が全て溶解してしまわないように原材料10を投入していき、固体のアルミニウム材が常に坩堝3内に残留するようにすれば、バーナーからの熱の一部は固体のアルミニウム材の融解熱(94.8Kcal/Kg)として消費されて溶湯の温度はアルミニウムの融点近傍にほぼ一定に保持され、溶湯の温度が上昇して銅パイプ部9が溶解してしまうことはない。
【0015】
図3はアルミニウムの加熱時間に対する温度変化をグラフで示したものである。加熱してしばらくの間は急激に温度が上昇しているが、13.2秒後に温度上昇が鈍り始め、60.6秒後までは殆どアルミニウムの温度は融点近傍に保たれている。これはアルミニウムの融解熱がアルミニウムの温度上昇を抑制していることを示している。
【0016】
アルミニウムフィン部8の溶解により湯面が上昇し上述した出湯穴6の高さにまで達すると、溶湯は出湯穴6からこぼれ出て坩堝3の外部に排出され、炉本体1の保持室13へ流れて溜まる。炉本体1の内部には燃焼室14から保持室13そして出湯樋15につながる湯道が形成されており、保持室13に溜まったアルミニウム溶湯は重力の作用で出湯樋15から炉外に排出される。保持室13のアルミニウム溶湯の冷却を防止するために、炉本体1には補助バーナー16を設置してあり、これにより保持室13の上方から溶湯を加熱する。
【0017】
ところで、原材料10はいきなり溶湯に接するのではなく、坩堝3内の上部空間で加熱しながら徐々に溶湯に浸漬させるようにする。原材料10に付着した水分や油分などは坩堝3内の上部空間を通過する間に除去され、水蒸気爆発などのような激しい反応が起きるおそれは少なく、安全性が高い。
【0018】
図2ではアルミニウムよりも融点が高い鉄製のバスケット17に、電気冷蔵庫を破砕して鉄材を電磁力で分離して残ったアルミニウム複合金属を原材料10として入れて坩堝3内へ収容している。原材料10はバスケット17が残留物で一杯になるまで追加する。このようにすれば、アルミニウム複合金属が溶解してしまった直後に、バスケット17を引上げて鉄材などの残留物を容易に回収することができる。また、バスケット17をワイヤ11で吊下げ、ワイヤ11をリフト18により上下させるようにすれば、人手による作業が軽減される上、坩堝3への廃材の投入および回収作業を迅速に行うことができる。
【0019】
また、リフト18が水平方向に移動可能となるように坩堝3の上方に設けたレール19にリフト18が垂下するようにすれば、架台5と坩堝3の上部においてバスケット17の平行移動が容易になり作業のスピードアップを図ることができる。
【0020】
【発明の効果】
(1)アルミニウム溶湯中に固体のアルミニウムが常に残留するように坩堝に原材料を適量づつ適時に投入するため、アルミニウムの融解熱により特別な装置を用いることなく容易に溶湯温度を一定に保つことができ、溶解分離処理を効率よく連続して実施することができる。
【0021】
(2)広く一般的に使われている坩堝炉を原型としているため、設置スペースが小さくてすみ、特に設備費や保守費および運転経費も安い。
【0022】
(3)坩堝へ投入する廃材をバスケットに収納しているため、溶解せずに坩堝内に残留した金属を容易に回収することができる。また、バスケットをリフトにより巻き上げるため、バスケットの昇降が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例の縦断面図である。
【図2】同上実施例の縦断面図である。
【図3】アルミニウムインゴットを加熱した時の温度変化を表わすグラフである。
【符号の説明】
1 炉本体
2 台
3 坩堝
4 掃除口
5 架台
6 出湯穴
8 アルミニウムフィン部
9 銅パイプ部
10 ラジエータ
11 ワイヤ
12 上部開口
13 保持室
14 燃焼室
15 出湯樋
16 補助バーナー
17 バスケット
18 リフト
19 レール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for dissolving and separating aluminum from raw materials containing aluminum and a metal having a melting point higher than that, mainly for effective recycling of waste materials, and in particular, simple apparatus and temperature control. The present invention relates to a technology for appropriately dissolving and separating only aluminum by continuously processing raw materials.
[0002]
[Prior art]
As is well known, along with the recent trend of the recycling movement, discarded metal products such as automobiles, motorcycles and electric refrigerators are dismantled and separated by means such as crushing and used as recycled bullion for recycling. Has been.
[0003]
By the way, there are many cases where aluminum composite metals including iron materials or copper materials are used for the metal products, but generally, when these composite metals are used as recyclable recycled metal, they rely on manual crushing means. Therefore, it is inefficient and it is difficult to disassemble and separate sufficiently.
[0004]
Therefore, a method is known in which these aluminum composite metals are put into a melting furnace and separated using a difference in melting points. For example, in the case of an aluminum composite metal containing a large amount of iron material such as an engine part of a motorcycle, the temperature of the furnace is kept higher than the melting point of the aluminum material and lower than that of the iron material. It can be separated into an iron material that is submerged in the molten metal.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The treatment by the melting furnace is a batch process in which a melting operation and a molten metal take-out operation are alternately repeated. A large amount of the above-mentioned aluminum composite metal material is put into a furnace, aluminum is melted, and a temperature such as copper and iron is kept at a temperature that does not melt, and almost all of aluminum is melted. Then, the molten aluminum and undissolved copper and iron are separated and recovered. However, such temperature management and temperature control is not easy. If the temperature control fails and the temperature is increased too much, for example, if the temperature reaches the melting point of copper, the molten aluminum is alloyed with copper. The radiator part of an electric refrigerator contains a copper material with a melting point close to that of aluminum, so it is not easy to properly separate using a melting furnace for the reasons described above, so it is dismantled and separated manually. It was inefficient.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to continuously process raw materials while appropriately controlling the molten metal temperature with a relatively simple apparatus using a crucible furnace as a prototype, and to appropriately control aluminum. The object is to provide a method and apparatus for dissolving and separating.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 of the present invention is a method for dissolving and separating aluminum from a raw material containing aluminum and a metal having a melting point higher than that, and has the following requirements ( 1) (2) (3) was provided.
[0008]
(1) A crucible having a tapping hole formed in the vicinity of the middle height of the body portion is installed upward in the furnace body, and the crucible is heated from the outer periphery.
[0009]
(2) A raw material containing aluminum and a metal having a melting point higher than that is put into the crucible, the aluminum is melted in the crucible, and the molten aluminum stored in the crucible is discharged to the outside from the outlet hole.
[0010]
(3) An appropriate amount of the raw material is added to the crucible at an appropriate time in an appropriate manner so that undissolved aluminum is always present in the molten aluminum in the crucible.
[0011]
Further, the invention according to claim 2 of the present invention is the invention according to claim 1, wherein the raw material is accommodated in a basket made of a refractory metal material, put into the crucible, and remains without melting. The refractory metal was collected together with the basket.
[0012]
The invention according to
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention is shown in FIG. A stand 2 is installed in the center of the combustion chamber surrounded by the refractory lining the furnace body 1, and a
[0014]
The illustrated
[0015]
FIG. 3 is a graph showing the temperature change of aluminum with respect to the heating time. The temperature rises abruptly for a while after heating, but the temperature rise begins to slow after 13.2 seconds, and the temperature of aluminum is almost kept at the melting point until 60.6 seconds. This indicates that the heat of fusion of aluminum suppresses the temperature rise of aluminum.
[0016]
When the hot metal surface rises as a result of melting of the aluminum
[0017]
By the way, the
[0018]
In FIG. 2, in an
[0019]
Further, if the
[0020]
【The invention's effect】
(1) In order to always keep the solid aluminum in the molten aluminum, the raw material is put into the crucible in an appropriate amount in a timely manner, so that the molten metal temperature can be easily kept constant without using a special device due to the heat of melting of the aluminum. And the dissolution and separation process can be carried out efficiently and continuously.
[0021]
(2) Since the crucible furnace which is widely used generally is used as a prototype, the installation space is small, and particularly the equipment cost, maintenance cost and operation cost are low.
[0022]
(3) Since the waste material thrown into the crucible is stored in the basket, the metal remaining in the crucible without being dissolved can be easily recovered. Moreover, since the basket is wound up by a lift, the basket can be easily moved up and down.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the embodiment.
FIG. 3 is a graph showing a temperature change when an aluminum ingot is heated.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Furnace
Claims (3)
(1)胴部の中間高さ付近に出湯穴を貫通形成してある坩堝を炉本体内に上向きに設置して当該坩堝を外周から加熱する。
(2)アルミニウムとそれより高融点の金属とを含んだ原材料を前記坩堝に投入し、当該坩堝内でアルミニウムを溶解し、当該坩堝に溜まったアルミニウム溶湯が前記出湯穴から外部に排出される。
(3)前記坩堝内のアルミニウム溶湯中に未溶解のアルミニウムが常に存在している状態を保つように、前記原材料を適量づつ適時に前記坩堝に追加投入する。This is a method for dissolving and separating aluminum from a raw material containing aluminum and a metal having a melting point higher than that, and includes the following requirements (1), (2), and (3).
(1) A crucible having a tapping hole formed in the vicinity of the middle height of the body portion is installed upward in the furnace body, and the crucible is heated from the outer periphery.
(2) A raw material containing aluminum and a metal having a melting point higher than that is put into the crucible, the aluminum is melted in the crucible, and the molten aluminum stored in the crucible is discharged to the outside from the outlet hole.
(3) An appropriate amount of the raw material is added to the crucible at an appropriate time in an appropriate manner so that undissolved aluminum is always present in the molten aluminum in the crucible.
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP902197A JP3671099B2 (en) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | Method and apparatus for melting and separating aluminum from raw materials containing aluminum and a metal having a higher melting point |
TW086109449A TW460584B (en) | 1996-07-15 | 1997-07-04 | Continuous melting apparatus for law-melting point metal, improved crucible for such apparatus, and melting method using such apparatus |
AU28478/97A AU711071B2 (en) | 1996-07-15 | 1997-07-07 | Continuous melting apparatus for low-melting point metal, improved crucible for such apparatus, and melting method using such apparatus |
MYPI97003112A MY116927A (en) | 1996-07-15 | 1997-07-09 | Continuous melting apparatus for low-melting point metal, improved crucible for such apparatus, and melting method using such apparatus |
US08/890,420 US5810907A (en) | 1996-07-15 | 1997-07-09 | Continuous melting apparatus for low-melting point metal, improved crucible for such apparatus, and melting method using such apparatus |
CNB97114608XA CN1138965C (en) | 1996-07-15 | 1997-07-14 | Continuous melting apparatus for low-melting point metal, improved crucible for such apparatus, and melting method using such apparatus |
BR9703965-9A BR9703965A (en) | 1996-07-15 | 1997-07-14 | Continuous melting apparatus for a low melting metal, crucible as an upward refractory vessel, and process for melting and separating aluminum from material containing aluminum and another metal having a higher melting point |
MXPA97005316A MXPA97005316A (en) | 1996-07-15 | 1997-07-14 | Continuous melting apparatus for low-melting point metal, improved crucible for such apparatus, and melting method using such apparatus. |
IDP972420A ID18567A (en) | 1996-07-15 | 1997-07-14 | CONTINUOUS VACATION EQUIPMENT FOR LOW-MIXED METALS, FIXED HEAT RESISTANCE FOR SUCH EQUIPMENT, AND VACUATION METHODS THAT USE SUCH EQUIPMENT |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP902197A JP3671099B2 (en) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | Method and apparatus for melting and separating aluminum from raw materials containing aluminum and a metal having a higher melting point |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10204553A JPH10204553A (en) | 1998-08-04 |
JP3671099B2 true JP3671099B2 (en) | 2005-07-13 |
Family
ID=11709012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP902197A Expired - Fee Related JP3671099B2 (en) | 1996-07-15 | 1997-01-21 | Method and apparatus for melting and separating aluminum from raw materials containing aluminum and a metal having a higher melting point |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3671099B2 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4214340B2 (en) * | 1999-06-14 | 2009-01-28 | 日本坩堝株式会社 | Aluminum separation and recovery melting equipment |
JP4528996B2 (en) * | 2008-12-17 | 2010-08-25 | 田中貴金属工業株式会社 | Method for recovering metal from target and method for manufacturing target |
JP4657371B1 (en) * | 2010-03-31 | 2011-03-23 | 田中貴金属工業株式会社 | Method for recovering metal from target and method for manufacturing target |
KR200490962Y1 (en) * | 2018-10-04 | 2020-01-30 | (주)포스코엠텍 | Aluminum melting device |
JP7174653B2 (en) * | 2019-03-06 | 2022-11-17 | 太平洋セメント株式会社 | Equipment for recovering copper from copper-containing waste |
JP6786689B1 (en) * | 2019-10-10 | 2020-11-18 | 東京ステーション開発株式会社 | How to recycle aluminum railcars |
-
1997
- 1997-01-21 JP JP902197A patent/JP3671099B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10204553A (en) | 1998-08-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0065965A4 (en) | Metal recovery process and dross collection receptacle. | |
JPH0814008B2 (en) | Cooling fire refining | |
JP5250238B2 (en) | Aluminum scrap refining method and apparatus | |
JP3671099B2 (en) | Method and apparatus for melting and separating aluminum from raw materials containing aluminum and a metal having a higher melting point | |
EP3168315A2 (en) | Device and method for recovering a non-ferrous metal from hot dross | |
US7666347B2 (en) | Melting apparatus and method | |
JP3773313B2 (en) | Crucible furnace type aluminum melting equipment | |
JP3178801U (en) | Equipment for recovering zinc bullion from zinc oxide ash | |
CN209619414U (en) | A kind of aluminium melting dross recyclable device | |
JP4214340B2 (en) | Aluminum separation and recovery melting equipment | |
CN107660264A (en) | For melting and handling the stove and method of metal and scrap metal | |
CN105543487B (en) | A kind of device for efficiently reclaiming aluminium alloy immediately | |
WO2014207072A1 (en) | Aluminium dross processing | |
JPH07197138A (en) | Method and apparatus for processing mixture comprising light metal | |
JP3984323B2 (en) | Cutting waste dissolution and separation device | |
JP3996974B2 (en) | A crucible furnace that makes it easy to discharge separated slag | |
CN215217152U (en) | Metal melting furnace with residual material feeding device | |
US4269398A (en) | Means for reclaiming galvanizing quality zinc alloy from continuous galvanizing line top dross | |
JP3319056B2 (en) | Evaporated zinc recovery device | |
RU199207U1 (en) | Multifunctional laboratory electric resistance furnace | |
RU72227U1 (en) | INSTALLATION OF ELECTRIC SLAG REFINING OF CAST IRON CHIP | |
US4221591A (en) | Method for reclaiming galvanizing quality zinc alloy from continuous galvanizing line top dross | |
RU2016132025A (en) | A method of manufacturing a bimetallic electrode by electroslag surfacing and a method of utilizing metallurgical slag by reduction smelting using a bimetallic electrode | |
RU2188244C1 (en) | Method of zinc production from zinc dross | |
JP2020079439A (en) | Treatment method of metal-containing material in melting furnace and its facility |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050209 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050322 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050418 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080422 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110422 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130422 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140422 Year of fee payment: 9 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |