JP2001226719A - 溶融物の回収方法及びその回収装置 - Google Patents

溶融物の回収方法及びその回収装置

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JP2001226719A
JP2001226719A JP2000032394A JP2000032394A JP2001226719A JP 2001226719 A JP2001226719 A JP 2001226719A JP 2000032394 A JP2000032394 A JP 2000032394A JP 2000032394 A JP2000032394 A JP 2000032394A JP 2001226719 A JP2001226719 A JP 2001226719A
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JP
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melt
molten metal
molten
rotary kiln
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English (en)
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Koretaka Ishikawa
是孝 石河
Jun Omiya
准 近江谷
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
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    • Y02P10/25Process efficiency

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  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】金属混入が少なく強度が強く均質な固体スラグ
と、取扱いの容易な大きさの金属片として、溶融物を回
収する。 【解決手段】溶融金属を含む溶融物を外気と遮断した雰
囲気中で一時収納しつつ溶融金属を低周波誘導加熱し、
溶融物を液体状態に保った後、溶融金属と他の溶融物と
を分離して回収する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は例えばロータリーキ
ルンから排出される溶融物の回収方法及びその回収装置
に関する。「ロータリーキルンから排出された溶融物」
には、溶融金属が含まれている。
【0002】
【従来の技術】図2は、従来のロータリーキルンから排
出された溶融物の回収装置の概略図である。ロータリー
キルンから排出された溶融物の回収装置はロータリーキ
ルン1と二次燃焼室12とからなる。
【0003】ロータリーキルンは、中空円筒形状であ
り、その回転軸102はほぼ水平ではあるが、その上流
開口端110をその下流開口端120よりもわずかに高
くなるように傾斜して配置し、回転軸102のまわりに
回転し、上流開口端から投入された廃棄物を撹拌しつつ
上流から下流へと移動させながら加熱し、順々に廃棄物
を乾燥、燃焼、溶融し、溶融スラグまたは、溶融金属と
溶融スラグを生成し、下流開口端から流出させる装置で
ある。そして、処理対象の廃棄物は主として金属含有廃
棄物である。必要に応じ、廃棄物とともにスラグ生成剤
や還元剤もロータリーキルン内へ投入される。
【0004】前記ロータリーキルン1の内面101は耐
火レンガによって被覆されており、廃棄物投入路11を
通って上流開口端110から廃棄物6はロータリーキル
ン1の中へ投入される。上流開口端110はフロントウ
ォール130によって閉じられているが、メインバーナ
ー9がフロントウォール130を貫通しており、火炎9
01がロータリーキルン1の中へ放射され加熱してい
る。同時に燃焼空気ノズル10がフロントウォール13
0を貫通しており、燃焼空気が吹き込まれている。吹き
込まれる燃焼空気は、必要に応じて、予熱されていても
よい。燃焼空気はメインバーナー9や廃棄物投入路11
から、加圧されることなく導入されていた。
【0005】廃棄物6はロータリーキルン1の回転によ
り撹拌されつつ加熱され、上流から下流へ約30分から
約2時間かけて移動しながら、順々に乾燥、燃焼、溶融
され、下流開口端120の近くでは溶融スラグが生じ
る。この溶融スラグは、場合によっては、溶融金属と溶
融スラグとの混合物として生ずる。そして、溶融スラグ
は下流開口端120から流出し落下する。
【0006】ロータリーキルン1の下流開口端120は
直立円筒状の二次燃焼室12の側壁に回転自在に気密を
保ちつつ接続されている。二次燃焼室12の上部121
は不図示の空気予熱機、二次冷却器、サイクロン、バグ
フィルタなどに順々に連接している。一方、二次燃焼室
12の下部122は貯水槽13に蓄えられた冷却水14
の中に浸漬され気密が保たれている。貯水槽13の底に
はスラグを収納する容器15が置いてある。
【0007】ロータリーキルン1の下流開口端120か
ら流出した溶融スラグは二次燃焼室の中を落下し、貯水
槽13の冷却水14によって、冷却され固化した後に容
器15の中に固化スラグ701として収納される。
【0008】ロータリーキルン1の下流開口端から排出
される溶融物は約1100℃以上の液体あるいは粘性流
体である。溶融物は、Cu,Fe,Ni,Au,Ag等
の溶融金属と溶融スラグ等のその他の溶融物とが混合し
たものである。
【0009】従来溶融物は、ロータリーキルン1の下流
開口端120から排出された後に、二次燃焼室12の中
を落下し、二次燃焼室12の下部に配置された貯水槽の
中の冷却水に突入し急冷され、金属が混入した水滓スラ
グとスラグを含んだ金属小片となって、収容容器の中に
落下し堆積される。水滓スラグは直径約5mmのガラス
質であり、比較的脆い。また、スラグを含んだ金属小片
の大きさは不揃である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
回収方法によって得られる水滓スラグは、コンクリート
の骨材として利用するためには、強度が不十分であると
ともに、強度のばらつきが多く問題である。
【0011】また、従来の回収方法によって得られる水
滓スラグは、鋭い角を有するので、取扱いに注意を要す
るという問題がある。
【0012】そこで、上記問題点に鑑みて、鋭意研究開
発を行い、本発明に至ったものであり、その目的は、金
属の混入が少なく、かつ、強度が高く、均質な固体スラ
グと取扱いの容易な大きさのインゴット等の金属片とし
て、溶融物を回収する方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項1に
記載の本発明に係る溶融物の回収方法、すなわち、溶融
金属を含む溶融物を外気と遮断した雰囲気中で一時収納
しつつ溶融金属を低周波誘導加熱し、溶融物を液体状態
に保った後に、溶融金属と他の溶融物とを分離して回収
する溶融物の回収方法によって、達成される。
【0014】また、上記目的は、請求項2に記載の本発
明に係る溶融物の回収方法、すなわち、溶融金属を含む
溶融物を外気と遮断した雰囲気中で一時収納しつつ溶融
金属を低周波誘導加熱し、溶融物を液体状態に保った後
に、溶融金属と他の溶融物とを分離し、溶融金属を鋳造
機へ搬送し、一方、他の溶融物を徐冷炉へ搬送する溶融
物の回収方法によっても、達成される。
【0015】本発明の好ましい実施態様においては、請
求項3に記載のように、溶融金属を含む溶融物の溶融手
段はロータリーキルンである。
【0016】さらに、上記目的は、請求項4に記載の本
発明に係る溶融物の回収装置、すなわち、中空円筒状の
ロータリーキルンの上流開口端を下流開口端よりわずか
に高く配置し、その回転軸のまわりに回転し、その内部
を加熱し、被処理物を撹拌しつつ上流から下流へ向かっ
て移動させ下流開口端から溶融物を排出するロータリー
キルンの下流開口端を、直立の角柱あるいは円筒状の二
次燃焼室の側壁に気密を保ちつつ回転可能に取り付け、
当該二次燃焼室の下部に外気と遮断された溶融物一時収
納室を設け、溶融物一時収納室の下端に開閉可能な抜き
取り設備を取り付け、溶融物一時収納室の周囲に低周波
加熱コイルを設置してなる溶融物の回収設備によって
も、達成される。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施形態について説明する。
【0018】図1は、溶融手段としてロータリーキルン
を用いた本発明の実施形態の溶融物の回収装置の概略図
である。二次燃焼室12の下部は溶融物一時収容室25
0となっている。溶融物一時収納室250は、側壁と底
壁251によって外気と遮断されている。底壁251の
中央には、下方へ伸びる抜き取り管252が接続されて
おり、タッピング設備253によって開閉が可能となっ
ている。
【0019】また、溶融物一時収納室250の周囲には
低周波誘導コイル7が設置されており、不図示の低周波
電源から、低周波電力が供給される。
【0020】ロータリーキルン1の下流開口端の下部か
ら排出される溶融物は溶融金属と溶融スラグの混合物で
あるが、二次燃焼室12の中を落下し、溶融物一時収納
室250の中に収納される。そして、低周波誘導コイル
7に低周波電力が供給されることによって、溶融物一時
収納室250に収納されている溶融物のうち溶融金属
は、低周波誘導加熱される。すなわち、電磁誘導作用に
よって、溶融金属の表面から所定深さの範囲にうず電流
が流れ、溶融金属の電気抵抗に対応したジュール熱が発
生して、溶融金属が加熱される。そして、溶融スラグ
は、溶融金属からの熱伝導によって加熱される。
【0021】溶融金属及び溶融スラグは、低周波誘導に
よって、直接に、あるいは、間接に、加熱され、そのた
めに、これらの固化が防がれ、溶融スラグ中に混入して
いる金属が溶融金属の方へ移行して、金属の回収率が向
上する。
【0022】また、溶融物を加熱しつつ、静置すると、
比重差によって、下方に溶融金属が沈み、上方に溶融ス
ラグが浮き上がり、2つの層に分かれる。
【0023】溶融物一時収納室250の中に溶融物が2
つの層に分かれて、所定量以上貯えると、タッピング装
置253を開いて、溶融物一時収納室250の底壁25
2に取り付けた抜き取り管を通って、溶融物は徐々に抜
き取られる。比重差により、タッピング装置253を開
いた後は、初めは溶融金属のみが抜き取られ、溶融金属
の抜き取りが完了した後は、溶融スラグが抜き取られ
る。このように、溶融金属と溶融スラグとは、比重差を
利用して、両者を分離することができる。
【0024】比重差を利用した他の分離回収方法として
は、上方から吸引管を浸漬し、吸引管の吸込口を溶融物
一時収納室250の底壁252の近くに配置して、吸引
する方法を挙げられる。初期には溶融金属が吸引される
が、溶融金属をすべて除去した後は、溶融スラグが吸引
される。
【0025】上記のように分離回収した後には、溶融金
属と溶融スラグは、それぞれ、次のように別の処理が行
われる。溶融金属は鋳造機へと搬送され、取扱いが容易
な比較的小さなインゴットに鋳造される。一方、溶融ス
ラグは、徐冷炉へ搬送され、徐冷されて、球形で強度の
高い徐冷スラグが得られる。
【0026】
【発明の効果】本発明に係る溶融物の回収方法によれ
ば、溶融金属を含む溶融物を外気と遮断した雰囲気中で
一時収納しつつ溶融金属を低周波誘導加熱し、溶融物を
液体状態に保った後に、溶融金属と他の溶融物とを分離
して回収するので、溶融金属と溶融スラグとをほぼ完全
に分離することができ、金属の回収率が向上するととも
に、回収金属中のスラグ混入量が低下し、また、回収ス
ラグ中への金属混入量が低下するという効果が得られ
る。よって、その後の混入物除去がほぼ不要となり製品
コストが低減する。
【0027】また、本発明に係る回収方法によれば、溶
融金属を含む溶融物を外気と遮断した雰囲気中で一時収
納しつつ溶融金属を低周波誘導加熱し、溶融物を液体状
態に保った後に、溶融金属と他の溶融物とを分離し、溶
融金属を鋳造機へ搬送し、一方、溶融スラグを徐冷炉へ
搬送するので、球形の徐冷スラグが得られ突起部による
ケガやベルトコンベアの破損等が生じにくく、その後の
取扱いが容易であるとともに、徐冷スラグは比較的強度
が高くコンクリートの骨材として充分に利用できるとい
う効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、溶融手段としてロータリーキルンを用
いた本発明の実施形態の溶融物の回収装置の概略図であ
る。
【図2】図2は、従来のロータリーキルンから排出され
た溶融物の回収装置の概略図である。
【符号の説明】
1 ロータリーキルン 6 廃棄物 7 コイル 9 メインバーナー 10 燃焼空気ノズル 11 廃棄物投入路 12 二次燃焼室 13 貯水槽 14 冷却水 15 容器 101 内面 102 回転軸 110 上流開口端 120 下流開口端 121 上部 122 下部 130 フロントウォール 250 溶融物一時収容室 251 底壁 252 抜き取り管 253 タッピング設備 701 固化スラグ 901 火炎
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B09B 3/00 303D Fターム(参考) 4D004 AA46 BA02 BA05 CA12 CA29 CB04 CB09 CB31 CB33 CB43 CB45 4K001 AA03 AA04 AA09 AA10 AA19 DA05 GA07 GA17 4K061 AA05 AA09 BA02 BA12 DA01 DA05 FA11

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融金属を含む溶融物を外気と遮断した
    雰囲気中で一時収納しつつ溶融金属を低周波誘導加熱
    し、溶融物を液体状態に保った後に、溶融金属と他の溶
    融物とを分離して回収する溶融物の回収方法。
  2. 【請求項2】 溶融金属を含む溶融物を外気と遮断した
    雰囲気中で一時収納しつつ溶融金属を低周波誘導加熱
    し、溶融物を液体状態に保った後に、溶融金属と他の溶
    融物とを分離し、溶融金属を鋳造機へ搬送し、一方、他
    の溶融物を徐冷炉へ搬送する溶融物の回収方法。
  3. 【請求項3】 溶融金属を含む溶融物の溶融手段はロー
    タリーキルンであることを特徴とする請求項1または請
    求項2に記載のロータリーキルンから排出される溶融物
    の回収方法。
  4. 【請求項4】 中空円筒状のロータリーキルンの上流開
    口端を下流開口端よりわずかに高く配置し、その回転軸
    のまわりに回転し、その内部を加熱し、被処理物を撹拌
    しつつ上流から下流へ向かって移動させ下流開口端から
    溶融物を排出するロータリーキルンの下流開口端を、直
    立状の二次燃焼室の側壁に気密を保ちつつ回転可能に取
    り付け、当該二次燃焼室の下部に外気と遮断された溶融
    物一時収納室を設け、当該溶融物一時収納室の下端に開
    閉可能な抜き取り設備を取り付け、溶融物一時収納室の
    周囲に低周波加熱コイルを設置してなる溶融物の回収装
    置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012008453A1 (ja) * 2010-07-12 2012-01-19 住友重機械工業株式会社 ロータリーキルン及び金属回収方法
CN110220390A (zh) * 2019-06-05 2019-09-10 安徽省恒泰动力科技有限公司 带有炉渣回收装置的低压活塞毛坯铸造炉

Cited By (3)

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WO2012008453A1 (ja) * 2010-07-12 2012-01-19 住友重機械工業株式会社 ロータリーキルン及び金属回収方法
JP2012021664A (ja) * 2010-07-12 2012-02-02 Sumitomo Heavy Ind Ltd ロータリーキルン及び金属回収方法
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