JPH10204553A - 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 - Google Patents
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Info
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Abstract
に制御することのできる、坩堝炉を原型とした鉄材もし
くは銅材を含むアルミニウム複合金属の溶解分離方法お
よびその装置を提供する。 【解決手段】 胴部の中間高さ付近に出湯穴6を貫通形
成してある坩堝3を炉本体1内に上向きに設置して外周
から加熱し、アルミニウムとそれより高融点の金属とを
含んだ原材料を坩堝3に投入し、坩堝3内でアルミニウ
ムを溶解する。坩堝3に溜まったアルミニウム溶湯は出
湯穴6から外部に排出される。坩堝3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、原材料を適量づつ適時に坩堝3に追加投
入する。
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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(64.8Kcal
/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。
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。
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。
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。
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1
0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1
7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。
なるように坩堝3の上方に設けたレール19にリフト1
8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。
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。
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。
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。
化を表わすグラフである。
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。
Claims (3)
- 【請求項1】 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。 (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。 - 【請求項2】 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
収することを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 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たことを特徴とするアルミニウム
の溶解分離装置。
Priority Applications (9)
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1997
- 1997-01-21 JP JP902197A patent/JP3671099B2/ja not_active Expired - Fee Related
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