JP2016008309A - Aluminum-based deoxidizing agent and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はアルミ系脱酸剤及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an aluminum-based deoxidizer and a method for producing the same.
一般に、電気炉や転炉による製鋼工程では、アルミ系脱酸剤が用いられている。アルミ系脱酸剤は、アルミニウムが金属酸化物を還元しながら高温を発生するテルミット反応により、鉄スクラップや溶銑に含まれる不純物を除去したり、溶鋼の温度を上昇させるものである。 Generally, an aluminum-based deoxidizer is used in a steelmaking process using an electric furnace or a converter. The aluminum-based deoxidizer removes impurities contained in iron scrap or hot metal or raises the temperature of molten steel by a thermite reaction in which aluminum generates a high temperature while reducing metal oxides.
特許文献１には、アルミ箔ラミネートプラスチックシート及びアルミ箔ラミネート紙の一方もしくは双方に加えて、プラスチック含有材を含有する製鋼用脱酸剤が記載されている。 Patent Document 1 describes a deoxidizer for steel making containing a plastic-containing material in addition to one or both of an aluminum foil-laminated plastic sheet and an aluminum foil-laminated paper.
特許文献１に記載の製鋼用脱酸剤によれば、産業廃棄物としてのアルミ箔ラミネートプラスチックシートやアルミ箔ラミネート紙を原料として用いることができるので、原料コストは極めて低く、リサイクルの観点から有用で安価な製鋼用脱酸剤を製造することができる。また、プラスチック含有材は、アルミ箔ラミネートプラスチックシートやアルミ箔ラミネート紙を圧縮成形して製鋼用脱酸剤を製造する際に、バインダーとしての役割を果たし、製鋼用脱酸剤として必要な強度を得ることができる。 According to the deoxidizer for steelmaking described in Patent Document 1, since the aluminum foil laminated plastic sheet or the aluminum foil laminated paper as industrial waste can be used as a raw material, the raw material cost is extremely low and useful from the viewpoint of recycling. And an inexpensive deoxidizer for steel making can be produced. In addition, the plastic-containing material plays a role as a binder when the aluminum foil laminated plastic sheet or aluminum foil laminated paper is compression-molded to produce a deoxidizer for steel making. Can be obtained.
特許文献１に記載の脱酸剤にあっては、アルミ箔ラミネートプラスチックシートやアルミ箔ラミネート紙がプラスチック含有材をバインダーとして圧縮成形されることにより製鋼用脱酸剤として必要な強度を得ることができる。しかしながら、このプラスチック含有剤の存在が脱酸剤の各部に配されるアルミ箔ラミネートプラスチックシートやアルミ箔ラミネート紙中のアルミの均等分散性を損ない、ひいては溶鋼に及ぼす脱酸品質の安定化に困難がある。 In the deoxidizer described in Patent Document 1, an aluminum foil-laminated plastic sheet or aluminum foil-laminated paper is compression-molded using a plastic-containing material as a binder to obtain the necessary strength as a deoxidizer for steelmaking. it can. However, the presence of this plastic-containing agent impairs the uniform dispersibility of aluminum in the aluminum foil laminated plastic sheet and aluminum foil laminated paper that is placed in each part of the deoxidizer, and it is difficult to stabilize the deoxidation quality on the molten steel. There is.
本発明の課題は、アルミ系脱酸剤において、リサイクルの観点から有用な原料を用い、アルミ含有量を簡易に調整でき、脱酸品質の向上を図ることにある。 An object of the present invention is to use an aluminum-based deoxidizer that is useful from the viewpoint of recycling, easily adjust the aluminum content, and improve deoxidation quality.
請求項１に係る発明は、シュレッダーダストから回収した低比重高分子ダストに、粉粒状アルミを混合し、この混合物を低比重高分子ダストが溶融する温度に加熱して成形し、固化させてなるアルミ系脱酸剤である。 The invention according to claim 1 is obtained by mixing powdery aluminum with low specific gravity polymer dust recovered from shredder dust, heating the mixture to a temperature at which the low specific gravity polymer dust melts, and solidifying the mixture. Aluminum deoxidizer.
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記混合物が、粉粒状アルミを、低比重高分子ダスト100重量部に対して15〜30重量部混合してなるようにしたものである。 The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the mixture is obtained by mixing 15 to 30 parts by weight of powdered aluminum with 100 parts by weight of low specific gravity polymer dust. It is.
請求項３に係る発明は、シュレッダーダストから回収した低比重高分子ダストに、粉粒状アルミ及びカーボン粉を混合し、この混合物を低比重高分子ダストが溶融する温度に加熱して成形し、固化させてなるアルミ系脱酸剤である。 In the invention according to claim 3, the low specific gravity polymer dust recovered from the shredder dust is mixed with powdered aluminum and carbon powder, and the mixture is heated to a temperature at which the low specific gravity polymer dust melts to be molded and solidified. This is an aluminum deoxidizer.
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において更に、前記混合物が、粉粒状アルミを、低比重高分子ダスト100重量部に対して15〜30重量部混合するとともに、カーボン粉を、低比重高分子ダスト100重量部に対して15〜30重量部混合してなるようにしたものである。 The invention according to claim 4 is the invention according to claim 3, wherein the mixture further mixes 15 to 30 parts by weight of powdered aluminum with 100 parts by weight of low specific gravity polymer dust, and carbon powder, 15 to 30 parts by weight are mixed with 100 parts by weight of low specific gravity polymer dust.
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに係る発明において更に、前記低比重高分子ダストが、自動車シュレッダーダスト由来であるものである。 The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the low specific gravity polymer dust is derived from automobile shredder dust.
請求項６に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに係る発明において更に、前記粉粒状アルミが、アルミ製品の廃物由来とアルミニウム加工時に生じたスクラップ由来の少なくとも１つであるものである。 The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the granular aluminum is at least one derived from scraps of aluminum products and scrap generated during aluminum processing. .
請求項７に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに係る発明において更に、前記粉粒状アルミが、アルミ箔ラミネートプラスチックシート由来とアルミ箔ラミネート紙由来の少なくとも１つであるものである。 The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the granular aluminum is at least one derived from an aluminum foil laminated plastic sheet and an aluminum foil laminated paper.
請求項８に係る発明は、請求項３又は４に係る発明において更に、前記カーボン粉が、リチウムイオン電池の負極の電極材由来であるものである。 The invention according to claim 8 is the invention according to claim 3 or 4, wherein the carbon powder is derived from an electrode material of a negative electrode of a lithium ion battery.
請求項９に係る発明は、請求項１又は２に記載のアルミ系脱酸剤の製造方法であって、混合機により、多孔質材を含み、嵩比重を0.2以下とする低比重高分子ダストに粉粒状アルミを混合する工程と、圧縮固形機により、上記混合物を低比重高分子ダストが溶融する温度に加熱して成形し、固化する工程とを有してなるようにしたものである。 The invention according to claim 9 is the method for producing an aluminum-based deoxidizer according to claim 1 or 2, wherein the low-density polymer dust includes a porous material and has a bulk specific gravity of 0.2 or less by a mixer. And a step of mixing the powdered aluminum with a compression solid machine and heating the mixture to a temperature at which the low specific gravity polymer dust melts to form and solidify the mixture.
請求項１０に係る発明は、請求項３又は４に記載のアルミ系脱酸剤の製造方法であって、混合機により、多孔質材を含み、嵩比重を0.2以下とする低比重高分子ダストに粉粒状アルミ及びカーボン粉を混合する工程と、圧縮固形機により、上記混合物を低比重高分子ダストが溶融する温度に加熱して成形し、固化する工程とを有してなるようにしたものである。 The invention according to claim 10 is the method for producing an aluminum-based deoxidizer according to claim 3 or 4, wherein the low-density polymer dust contains a porous material and has a bulk specific gravity of 0.2 or less by a mixer. A step of mixing powdered aluminum and carbon powder, and a step of heating and molding the mixture to a temperature at which the low specific gravity polymer dust melts by a compression solid machine. It is.
（請求項１）
(a)シュレッダーダスト（ＳＲ）から回収した低比重高分子ダストに、粉粒状アルミを混合した混合物を脱酸剤とする。従って、粉粒状アルミが金属酸化物を還元しながら高温を発生するテルミット反応により鉄スクラップや溶銑に含まれる不純物を除去したり、溶鋼の温度を上昇させ得る脱酸剤として機能する。同時に、シュレッダーダストも、シュレッダーダスト自体が有している炭素の還元作用に基づいた脱酸剤として機能する。従って、本発明のアルミ系脱酸剤は、粉粒状アルミが有する脱酸剤としての機能と、シュレッダーダストが有する脱酸剤としての機能を併せ具備し、脱酸品質の強化を図ることができる。
(Claim 1)
(a) A mixture obtained by mixing granular aluminum with low specific gravity polymer dust recovered from shredder dust (SR) is used as a deoxidizer. Accordingly, the powdered aluminum functions as a deoxidizer that can remove impurities contained in iron scrap and hot metal or raise the temperature of molten steel by a thermite reaction that generates a high temperature while reducing metal oxide. At the same time, the shredder dust also functions as a deoxidizer based on the carbon reducing action of the shredder dust itself. Therefore, the aluminum-based deoxidizer of the present invention has both a function as a deoxidizer possessed by powdered aluminum and a function as a deoxidizer possessed by shredder dust, and can enhance the deoxidation quality. .
(b)アルミ系脱酸剤の原料アルミとして粉粒状アルミを用いるものであり、粉粒状アルミの混合量は微妙に調整容易であり、脱酸剤のアルミ含有量を所望の値に高くし、そのアルミ含有量を一定値に調整することも容易である。 (b) Powdered aluminum is used as the raw material aluminum for the aluminum-based deoxidizer, and the amount of powdered aluminum mixed is easily finely adjusted, and the aluminum content of the deoxidizer is increased to a desired value. It is easy to adjust the aluminum content to a constant value.
(c)シュレッダーダストから回収した低比重高分子ダストは、例えば自動車内装品の発泡ウレタン等の高分子発泡体、及び不織布等の多孔質材の含有率が高い。これにより、粉粒状アルミは低比重高分子ダストに混合されてその表面にまぶされたとき、多孔質材たる低比重高分子ダストの多数の気孔のそれぞれに平均的に分散して侵入する。従って、脱酸剤の各部に配される粉粒状アルミの均等分散性を自然に向上できる。 (c) The low specific gravity polymer dust recovered from the shredder dust has a high content of, for example, polymer foams such as urethane foam for automobile interior parts and porous materials such as nonwoven fabrics. As a result, when the powdered aluminum is mixed with the low specific gravity polymer dust and coated on the surface thereof, it is dispersed and penetrates into each of a large number of pores of the low specific gravity polymer dust which is a porous material. Therefore, the uniform dispersibility of the granular aluminum arranged in each part of the deoxidizer can be naturally improved.
(d)上述(a)〜(c)の混合物を低比重高分子ダストが溶融する温度に加熱して成形し、固化させて脱酸剤とする。低比重高分子ダストは例えば180〜200℃の溶融温度に加熱されて軟化し、上述(a)〜(c)の粉粒状アルミを当該低比重高分子ダストの各部に安定的かつ固定的に取込み保持するものになる。 (d) The mixture of the above (a) to (c) is heated to a temperature at which the low specific gravity polymer dust is melted, molded, and solidified to obtain a deoxidizer. The low specific gravity polymer dust is softened by being heated to a melting temperature of, for example, 180 to 200 ° C., and the above-described (a) to (c) granular aluminum is stably and fixedly taken into each part of the low specific gravity polymer dust. It will be something to hold.
（請求項２）
(e)前記混合物が、粉粒状アルミを、低比重高分子ダスト100重量部に対して15〜30重量部混合してなるものとされる。シュレッダーダストから回収した低比重高分子ダストの100重量部に占める炭素含有量は、経験的に、55重量部（炭素含有率55％）である。これにより、本発明のアルミ系脱酸剤は、前述(a)の粉粒状アルミが有する脱酸剤としての機能と、シュレッダーダストが有する脱酸剤としての機能を安定的に具備するものになる。
(Claim 2)
(e) The mixture is obtained by mixing 15 to 30 parts by weight of powdered aluminum with respect to 100 parts by weight of low specific gravity polymer dust. The carbon content in 100 parts by weight of the low specific gravity polymer dust recovered from the shredder dust is empirically 55 parts by weight (carbon content 55%). As a result, the aluminum-based deoxidizer of the present invention stably has the function as the deoxidizer possessed by the powdered aluminum of the aforementioned (a) and the function as the deoxidizer possessed by the shredder dust. .
（請求項３）
(f)シュレッダーダストから回収した低比重高分子ダストに、粉粒状アルミ及びカーボン粉を混合した混合物を脱酸剤とする。従って、粉粒状アルミが金属酸化物を還元しながら高温を発生するテルミット反応により鉄スクラップや溶銑に含まれる不純物を除去したり、溶鋼の温度を上昇させ得る脱酸剤として機能する。また、カーボン粉が炭素の還元作用に基づいた脱酸剤として機能する。同時に、シュレッダーダストも、シュレッダーダスト自体が有している炭素の還元作用に基づいた脱酸剤として機能する。従って、本発明のアルミ系脱酸剤は、粉粒状アルミとカーボン粉が有する脱酸剤としての機能と、シュレッダーダストが有する脱酸剤としての機能を併せ具備し、脱酸品質の強化を図ることができる。
(Claim 3)
(f) A mixture obtained by mixing granular aluminum and carbon powder with low specific gravity polymer dust recovered from shredder dust is used as a deoxidizer. Accordingly, the powdered aluminum functions as a deoxidizer that can remove impurities contained in iron scrap and hot metal or raise the temperature of molten steel by a thermite reaction that generates a high temperature while reducing metal oxide. Further, the carbon powder functions as a deoxidizer based on the reducing action of carbon. At the same time, the shredder dust also functions as a deoxidizer based on the carbon reducing action of the shredder dust itself. Therefore, the aluminum-based deoxidizer of the present invention has both a function as a deoxidizer possessed by the granular aluminum and the carbon powder and a function as a deoxidizer possessed by the shredder dust, thereby enhancing the deoxidation quality. be able to.
(g)脱酸剤の炭素源として、シュレッダーダスト自体が有している炭素を利用しながら、カーボン粉を用いるものであり、カーボン粉の混合量は微妙に調整容易であり、脱酸剤の炭素含有量を所望の値に高くし、その炭素含有量を一定値に調整することも容易である。 (g) Carbon powder is used as the carbon source of the deoxidizer while using the carbon contained in the shredder dust itself, and the amount of carbon powder mixed can be finely adjusted. It is also easy to increase the carbon content to a desired value and adjust the carbon content to a constant value.
(h)シュレッダーダストから回収した低比重高分子ダストは、例えば自動車内装品の発泡ウレタン等の高分子発泡体、及び不織布等の多孔質材の含有率が高い。これにより、粉粒状アルミ及びカーボン粉は低比重高分子ダストに混合されてその表面にまぶされたとき、多孔質材たる低比重高分子ダストの多数の気孔のそれぞれに平均的に分散して侵入する。従って、脱酸剤の各部に配される粉粒状アルミ及びカーボン粉の均等分散性を自然に向上できる。 (h) The low specific gravity polymer dust recovered from the shredder dust has a high content of, for example, polymer foams such as urethane foam for automobile interior parts and porous materials such as nonwoven fabrics. As a result, when the granular aluminum and carbon powder are mixed with the low specific gravity polymer dust and coated on the surface, the powder is dispersed on average in each of a large number of pores of the low specific gravity polymer dust that is a porous material. invade. Therefore, the uniform dispersibility of the granular aluminum and carbon powder arranged in each part of the deoxidizer can be naturally improved.
(i)上述(f)〜(h)の混合物を低比重高分子ダストが溶融する温度に加熱して成形し、固化させて脱酸剤とする。低比重高分子ダストは例えば180〜200℃の溶融温度に加熱されて軟化し、上述(f)〜(h)の粉粒状アルミ及びカーボン粉を当該低比重高分子ダストの各部に安定的かつ固定的に取込み保持するものになる。 (i) The mixture of the above (f) to (h) is heated to a temperature at which the low specific gravity polymer dust is melted, molded, and solidified to obtain a deoxidizer. The low specific gravity polymer dust is softened by being heated to a melting temperature of, for example, 180 to 200 ° C., and the granular aluminum and carbon powders (f) to (h) described above are stably and fixed to each part of the low specific gravity polymer dust. Will be taken up and held.
（請求項４）
(j)前記混合物が、粉粒状アルミを、低比重高分子ダスト100重量部に対して15〜30重量部混合するとともに、カーボン粉を、低比重高分子ダスト100重量部に対して15〜30重量部混合してなるものとされる。シュレッダーダストから回収した低比重高分子ダストの100重量部に占める炭素含有量は、経験的に、55重量部（炭素含有率55％）である。これにより、本発明のアルミ系脱酸剤は、前述(f)の粉粒状アルミ及びカーボン粉が有する脱酸剤としての機能と、シュレッダーダストが有する脱酸剤としての機能を安定的に具備するものになる。
(Claim 4)
(j) The mixture mixes 15 to 30 parts by weight of powdered aluminum with 100 parts by weight of low specific gravity polymer dust and carbon powder with 15 to 30 parts with respect to 100 parts by weight of low specific gravity polymer dust. It is supposed to be mixed with parts by weight. The carbon content in 100 parts by weight of the low specific gravity polymer dust recovered from the shredder dust is empirically 55 parts by weight (carbon content 55%). Thereby, the aluminum-based deoxidizer of the present invention stably has a function as a deoxidizer included in the granular aluminum and carbon powder of the above-mentioned (f) and a function as a deoxidizer included in the shredder dust. Become a thing.
（請求項５）
(k)前記低比重高分子ダストが、自動車シュレッダーダスト（ＡＳＲ）由来であるものとされる。ＡＳＲは、高分子発泡体や不織布の含有率が高く、本発明の脱酸剤における粉粒状アルミの均等分散性が向上する。
(Claim 5)
(k) The low specific gravity polymer dust is derived from automobile shredder dust (ASR). ASR has a high content of the polymer foam and the nonwoven fabric, and improves the uniform dispersibility of the granular aluminum in the deoxidizer of the present invention.
（請求項６）
(l)前記粉粒状アルミが、アルミ製品の廃物由来とアルミニウム加工時に生じたスクラップ由来の１つであるものとされる。これにより、使用済のアルミ製品やアルミ加工時に生じたスクラップから回収された高純度の粉粒状アルミを利用し、ＳＲから回収された低比重高分子ダストの利用と相まって、廃棄物全体のリサイクル化の促進に寄与できる。
(Claim 6)
(l) It is assumed that the granular aluminum is one derived from waste of aluminum products and scrap derived from aluminum processing. By using high-purity granular aluminum recovered from scraps generated from used aluminum products and aluminum processing, this combined with the use of low specific gravity polymer dust recovered from SR, recycling the entire waste Can contribute to the promotion of
（請求項７）
(m)前記粉粒状アルミが、アルミ箔ラミネートプラスチックシート由来とアルミ箔ラミネート紙由来の少なくとも１つであるものとされる。これにより、ＳＲから回収された低比重高分子ダストの利用と相まって、廃棄物全体のリサイクル化の促進に寄与できる。
(Claim 7)
(m) The powdered aluminum is at least one derived from an aluminum foil laminated plastic sheet and an aluminum foil laminated paper. Thereby, it can contribute to promotion of recycling of the whole waste combined with utilization of the low specific gravity polymer dust collected from SR.
（請求項８）
(n)前記カーボン粉が、リチウムイオン電池の負極の電極材由来であるものとすることにより、使用済の電極材から回収された高純度のカーボン粉を利用し、ＳＲから回収された低比重高分子ダストの利用と相まって、廃棄物全体のリサイクル化の促進に寄与できる。
(Claim 8)
(n) Since the carbon powder is derived from the electrode material of the negative electrode of the lithium ion battery, the low specific gravity recovered from the SR using the high-purity carbon powder recovered from the used electrode material. Combined with the use of polymer dust, it can contribute to the promotion of recycling of the entire waste.
（請求項９）
(o)脱酸剤の製造にあたり、混合機により、多孔質材を含み、嵩比重を0.2以下とする低比重高分子ダストに粉粒状アルミを混合する工程と、圧縮固形機により、上記混合物を低比重高分子ダストが溶融する温度に加熱して成形し、固化する工程とを有することにより、シュレッダーダストを用いてなる脱酸剤のアルミ含有量を簡易に調整可能にし、脱酸品質の向上を図ることができる。
(Claim 9)
(o) In the production of the deoxidizer, the mixture is mixed with a low-density polymer dust containing a porous material and having a bulk specific gravity of 0.2 or less using a mixer, and the mixture is mixed with a compression solid machine. It is possible to easily adjust the aluminum content of the deoxidizer using shredder dust and improve the deoxidation quality by having the process of heating and molding to a temperature at which the low specific gravity polymer dust melts, and solidifying it. Can be achieved.
（請求項１０）
(p)脱酸剤の製造にあたり、混合機により、多孔質材を含み、嵩比重を0.2以下とする低比重高分子ダストに粉粒状アルミ及びカーボン粉を混合する工程と、圧縮固形機により、上記混合物を低比重高分子ダストが溶融する温度に加熱して成形し、固化する工程とを有することにより、シュレッダーダストを用いてなる脱酸剤のアルミ含有量及び炭素含有量を簡易に調整可能にし、脱酸品質の向上を図ることができる。
(Claim 10)
(p) In the production of the deoxidizer, by a mixer, a step of mixing granular aluminum and carbon powder with low specific gravity polymer dust containing a porous material and having a bulk specific gravity of 0.2 or less, and a compression solid machine, It is possible to easily adjust the aluminum content and carbon content of the deoxidizer using shredder dust by having the above-mentioned mixture heated to a temperature at which the low specific gravity polymer dust melts, molded, and solidified. Thus, the deoxidation quality can be improved.
（実施例１）（図１、図２）
本発明のアルミ系脱酸剤及びその製造方法の実施例１として、(A)シュレッダーダストから低比重高分子ダストを回収する手順、(B)アルミ含有廃棄物から粉粒状アルミを回収する手順、(C)低比重高分子ダストと粉粒状アルミを用いて脱酸剤を製造する手順について説明する。
Example 1 (FIGS. 1 and 2)
Examples 1 of the aluminum-based deoxidizer and the production method thereof according to the present invention include (A) a procedure for recovering low specific gravity polymer dust from shredder dust, (B) a procedure for recovering granular aluminum from waste containing aluminum, (C) The procedure for producing a deoxidizer using low specific gravity polymer dust and granular aluminum will be described.
尚、シュレッダーダスト（ＳＲ）として、自動車シュレッダーダスト（ＡＳＲ）を用いるものとして説明するが、家電製品等のＳＲも利用できる。 In addition, although demonstrated as what uses automobile shredder dust (ASR) as shredder dust (SR), SR, such as household appliances, can also be utilized.
(A)ＡＳＲから低比重高分子ダストを回収する手順（図１）
(1)廃車からフロンガス等を除いた車両ボディを破砕し、この破砕物から、金属等を除いた破砕残渣物を原料ダストとする。
(A) Procedure for recovering low specific gravity polymer dust from ASR (Figure 1)
(1) Crush the vehicle body from which the chlorofluorocarbon gas, etc. is removed from the scrapped vehicle, and use the crushed residue from which the metal is removed as the raw material dust.
(2)上述(1)で得た原料ダストは、まず第１篩分装置１１に供給され、オーバーものと、アンダーものに分別される。尚、本明細書において、各篩分装置の分別基準サイズに対し、大きいものをオーバーものといい、小さいものをアンダーものという。 (2) The raw material dust obtained in the above (1) is first supplied to the first sieving device 11 and separated into over and under. In the present specification, the larger one is referred to as over and the smaller one is referred to as under with respect to the classification standard size of each sieving device.
(3)第１篩分装置１１で分別されたもののうち、オーバーものについては、磁力選別機１２を通して、破砕対象物にそぐわない金属及び金属付着物を取り除いた後、破砕機１３に投入され破砕される。 (3) Of those separated by the first sieving device 11, those over are removed through the magnetic separator 12 after removing the metal and metal deposits that do not match the object to be crushed and then put into the crusher 13 and crushed. The
(4)破砕機１３から排出された破砕物は、磁力選別機１４を通して、鉄屑を取り除かれた後、第２篩分装置１５に供給される。 (4) The crushed material discharged from the crusher 13 is supplied to the second sieving device 15 after the iron dust is removed through the magnetic separator 14.
(5)第２篩分装置１５に供給された原料は、オーバーものと、アンダーものに分別される。 (5) The raw materials supplied to the second sieving device 15 are separated into over and under materials.
(6)第２篩分装置１５で分別されたもののうち、オーバーものについては、第１風力分別装置１８を通して、１次分別重量ＡＳＲと１次分別軽量ＡＳＲとに分別される。 (6) Of those sorted by the second sieving device 15, those that are over are separated into the primary sorted weight ASR and the primary sorted light weight ASR through the first wind power sorting device 18.
１次分別重量ＡＳＲは、金属片、ガラス片、ゴム片、硬質プラスチック等である。１次軽量ＡＳＲは、低比重プラスチック（ＰＰ，低密度ＰＥ）、発泡プラスチック（発泡ウレタン）、不織布等である。 The primary fractionation weight ASR is a metal piece, a glass piece, a rubber piece, a hard plastic, or the like. The primary lightweight ASR is low specific gravity plastic (PP, low density PE), foamed plastic (foamed urethane), nonwoven fabric, or the like.
(7)第２篩分装置１５で分別されたもののうち、アンダーものについては、第３篩分装置１９に供給され、更にオーバーものと、アンダーものに分別される。 (7) Of the materials sorted by the second sieving device 15, those that are under are supplied to the third sieving device 19 and further separated into over and under materials.
(8)第３篩分装置１９で分別されたもののうち、オーバーものは、第２風力分別装置２０に供給され、２次分別重量ＡＳＲと２次分別軽量ＡＳＲに分別される。 (8) Of the items sorted by the third sieving device 19, the over items are supplied to the second wind power sorting device 20 and sorted into the secondary sorting weight ASR and the secondary sorting light weight ASR.
２次分別重量ＡＳＲ（高比重ＡＳＲ）は、硬質プラスチック、ワイヤーハーネス等である。２次分別軽量ＡＳＲ（低比重ＡＳＲ）は発泡プラスチック（発泡ウレタン）、不織布等である。 The secondary fractionation weight ASR (high specific gravity ASR) is a hard plastic, a wire harness, or the like. Secondary fractionated lightweight ASR (low specific gravity ASR) is foamed plastic (foamed urethane), nonwoven fabric, and the like.
(9)第２風力分別装置２０で分別された２次分別重量ＡＳＲは、磁力選別装置２１を通して鉄屑とその他の重量ＡＳＲに分別回収される。 (9) The secondary sorting weight ASR sorted by the second wind power sorting device 20 is separated and collected into iron scraps and other weight ASR through the magnetic sorting device 21.
(10)第１篩分装置１１で分別されたもののうち、アンダーものについては、磁力選別装置１６を通して鉄屑を回収された後、第２篩分装置１７に供給される。 (10) Among the materials sorted by the first sieving device 11, the under items are collected to the second sieving device 17 after iron scraps are collected through the magnetic separator 16.
(11)第２篩分装置１７に供給された原料は、更に、オーバーものと、アンダーものに分別される。 (11) The raw material supplied to the second sieving device 17 is further separated into over and under materials.
(12)第２篩分装置１７で分別されたもののうち、オーバーものについては、第２風力分別装置２３に供給され、２次分別重量ＡＳＲと２次軽量ＡＳＲに分別される。 (12) Of those sorted by the second sieving device 17, those that are over are supplied to the second wind power sorting device 23 and sorted into the secondary sorted weight ASR and the secondary lightweight ASR.
(13)第２風力分別装置２３で分別された２次分別重量ＡＳＲは、磁力選別装置２４を通して鉄屑とその他の重量ＡＳＲに分別回収される。 (13) The secondary sorted weight ASR sorted by the second wind power sorting device 23 is separated and collected into iron scraps and other weight ASR through the magnetic separator 24.
(14)第３篩分装置１９で分別されたもののうちのアンダーもの及び、第２篩分装置１７で分別されたもののうちアンダーものは、ともに、第３風力分別装置２２に供給され、３次分別重量ＡＳＲと３次軽量ＡＳＲに分別される。 (14) Both of the under-classified materials sorted by the third sieving device 19 and the under-sized materials sorted by the second sieving device 17 are supplied to the third wind power sorting device 22 and the tertiary It is divided into a classification weight ASR and a tertiary lightweight ASR.
３次分別重量ＡＳＲ（高比重ＡＳＲ）は、硬質プラスチック等である。３次分別軽量ＡＳＲ（低比重ＡＳＲ）は発泡プラスチック（発泡ウレタン）、不織布等である。 The tertiary fraction weight ASR (high specific gravity ASR) is hard plastic or the like. The third fractionation lightweight ASR (low specific gravity ASR) is foamed plastic (foamed urethane), non-woven fabric and the like.
(15)第３風力分別装置２２で分別された３次分別重量ＡＳＲは、磁力選別装置２６を通して鉄屑とその他の重量ＡＳＲに分別回収される。 (15) The tertiary sorted weight ASR sorted by the third wind power sorting device 22 is separated and collected into iron scrap and other weight ASR through the magnetic separator 26.
(16)３次風力分別装置２２で分別された３次分別軽量ＡＳＲは、第３篩分装置２５に供給され、オーバーものとアンダーものに分別される。アンダーものは、土砂・ガラスとして処分される。 (16) The tertiary sorted lightweight ASR sorted by the tertiary wind sorting device 22 is supplied to the third sieving device 25 and sorted into over and under. Under items are disposed of as earth and sand / glass.
土砂・ガラスとして分別された原料ダストは加炭材製造のためのカーボン粉との混合工程で低比重高分子ダストの気孔を塞ぎ、該気孔へのカーボン粉の侵入を阻害する。 The raw material dust separated as earth and sand or glass closes the pores of the low specific gravity polymer dust in the mixing process with the carbon powder for the production of the carburized material, and inhibits the penetration of the carbon powder into the pores.
(17)上記(6)により分別された１次分別軽量ＡＳＲ、上記(8)により分別された２次分別軽量ＡＳＲ及び、上記(12)により分別された２次分別軽量ＡＳＲ並びに、上記(16)により第３篩分装置２５で分別されたオーバーもの（３次分別軽量ＡＳＲ）をそれぞれ回収し、磁力選別装置２７を通して鉄屑を取り除いた後、低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）を得ることができる。 (17) The primary sorted lightweight ASR sorted by (6), the secondary sorted lightweight ASR sorted by (8), the secondary sorted lightweight ASR sorted by (12), and (16 ), The over-sorted materials (third-order light weight ASR) sorted by the third sieving device 25 are respectively collected, and the iron dust is removed through the magnetic separator 27 to obtain low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR). be able to.
ここで、低比重ＡＳＲは、高分子発泡体（発泡ウレタン）、及び不織布等の多孔質材を含み、嵩比重（見かけ比重）で0.2以下、好ましくは0.15以下とされ、多孔比率を大きくする（多数の気孔を有する）。 Here, the low specific gravity ASR includes a porous material such as a polymer foam (foamed urethane) and a nonwoven fabric, and has a bulk specific gravity (apparent specific gravity) of 0.2 or less, preferably 0.15 or less to increase the porosity ( With many pores).
(B)アルミ含有廃棄物から粉粒状アルミを回収する手順
(1)アルミ製品の廃物（例えばアルミ缶）やアルミニウム加工時に生じたスクラップ（例えばアルミサッシの切り屑）を原料とする。
(B) Procedures for recovering granular aluminum from waste containing aluminum
(1) The raw material is aluminum product waste (for example, aluminum cans) or scrap generated during aluminum processing (for example, aluminum sash chips).
アルミ缶等の廃物は例えばカッター式破砕機により一定サイズ以下の粉粒状に破砕され、粉粒状アルミとされる。アルミサッシ等の切り屑はそのまま粉粒状アルミとして用いられる。 Wastes such as aluminum cans are crushed into powder particles of a certain size or less by, for example, a cutter-type crusher to obtain powdered aluminum. Chips such as aluminum sash are directly used as powdered aluminum.
(2)錠剤の包装、スナック菓子の包装、即席麺の容器の蓋等のアルミ箔ラミネートプラスチックシートや、ガム、キャラメルの包装等のアルミ箔ラミネート紙を原料とする。 (2) Aluminum foil laminated plastic sheets such as tablet packaging, snack confectionery packaging, instant noodle container lids, and aluminum foil laminated paper such as gum and caramel packaging are used as raw materials.
アルミ箔ラミネートプラスチックシートは、プラスチックシートの間にアルミ箔を挟んでいる。アルミ箔ラミネート紙は、紙の間にアルミ箔を挟み、或いは紙の表面にアルミ箔を貼っている。これらのアルミ箔は、純度が高く、不純物が少ない高品位のアルミニウムを用いている。 The aluminum foil laminated plastic sheet has an aluminum foil sandwiched between plastic sheets. In aluminum foil laminated paper, an aluminum foil is sandwiched between papers, or an aluminum foil is pasted on the surface of the paper. These aluminum foils use high quality aluminum with high purity and few impurities.
アルミ箔ラミネートプラスチックシートやアルミ箔ラミネート紙は例えばカッター式破砕機により一定サイズ以下の粉粒状に破砕され、粉粒状アルミとされる。 The aluminum foil laminated plastic sheet and the aluminum foil laminated paper are crushed into powder particles of a predetermined size or less by, for example, a cutter type crusher to obtain powdered aluminum.
(C)低比重高分子ダストと粉粒状アルミを混合成形して脱酸剤を形成する手順（図２）
(1)前述(A)で回収した低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）に、前述(B)で回収した粉粒状アルミを、混合機４０で混合する。第１定量供給機４１が計量した所定量の低比重ＡＳＲと、第２定量供給機４２が計量した所定量の粉粒状アルミとが混合機４０に投入されて混合され、排出される。混合機４０は、２本の横回転軸を並列配置し、それらの横回転軸の外周の所定リードの螺旋上に所定間隔を介する多数の矩形状のパドルを設け、低比重ＡＳＲと粉粒状アルミを２軸間のパドルにより浮かしながら掻き上げ混合する。これにより、粉粒状アルミが低比重ＡＳＲに良く混合し、低比重ＡＳＲの多孔質表面に付着、侵入するものになる。
(C) Procedure for forming a deoxidizer by mixing and molding low specific gravity polymer dust and granular aluminum (Figure 2)
(1) The granular aluminum recovered in the above (B) is mixed by the mixer 40 with the low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) recovered in the above (A). A predetermined amount of low specific gravity ASR weighed by the first constant amount feeder 41 and a predetermined amount of powdered aluminum weighed by the second constant amount feeder 42 are put into the mixer 40, mixed and discharged. The mixer 40 has two horizontal rotation shafts arranged in parallel, and a plurality of rectangular paddles with predetermined intervals are provided on a spiral of predetermined leads on the outer periphery of the horizontal rotation shafts, and a low specific gravity ASR and granular aluminum are provided. Is mixed while being lifted by a paddle between two shafts. Thereby, the granular aluminum is well mixed with the low specific gravity ASR, and adheres to and penetrates into the porous surface of the low specific gravity ASR.
このとき、混合機４０において混合される低比重ＡＳＲと粉粒状アルミの混合比率は、例えば低比重ＡＳＲ100重量部に対して、15〜30重量部の粉粒状アルミ、より好適には20重量部の粉粒状アルミとする。 At this time, the mixing ratio of the low specific gravity ASR and the granular aluminum mixed in the mixer 40 is, for example, 15 to 30 parts by weight of powdered aluminum, more preferably 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the low specific gravity ASR. Use powdered aluminum.
(2)混合機４０から排出された混合物を、圧縮固形機５０に供給する。圧縮固形機５０は、低比重ＡＳＲが溶融する温度（例えば180〜200℃）に混合物を加熱して押出成形する。 (2) The mixture discharged from the mixer 40 is supplied to the compression solid machine 50. The compression solid machine 50 extrudes the mixture by heating the mixture to a temperature at which the low specific gravity ASR melts (for example, 180 to 200 ° C.).
圧縮固形機５０から押出される適宜直径の棒状成形物を適宜長さに裁断して水冷シャワー等で水冷し、更には水槽中に落下させ、表面に水を付着させた状態で強制空冷して固化させ、所望形状の脱酸剤とする。脱酸剤は、例えば直径30〜100mφ、長さ50〜200mmとする。 A rod-shaped product having an appropriate diameter extruded from the compression solid machine 50 is cut into an appropriate length, cooled with a water-cooled shower or the like, further dropped into a water tank, and forcedly cooled with water attached to the surface. Solidify to make a deoxidizer of desired shape. The deoxidizer is, for example, 30 to 100 mφ in diameter and 50 to 200 mm in length.
従って、本実施例によれば、以下の作用効果を奏する。
(a)シュレッダーダスト（ＳＲ）から回収した低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）に、粉粒状アルミを混合した混合物を脱酸剤とする。従って、粉粒状アルミが金属酸化物を還元しながら高温を発生するテルミット反応により鉄スクラップや溶銑に含まれる不純物を除去したり、溶鋼の温度を上昇させ得る脱酸剤として機能する。同時に、シュレッダーダスト（ＳＲ）も、シュレッダーダスト（ＳＲ）自体が有している炭素の還元作用に基づいた脱酸剤として機能する。従って、本発明のアルミ系脱酸剤は、粉粒状アルミが有する脱酸剤としての機能と、シュレッダーダスト（ＳＲ）が有する脱酸剤としての機能を併せ具備し、脱酸品質の強化を図ることができる。
Therefore, according to the present Example, there exist the following effects.
(a) A mixture obtained by mixing granular aluminum with low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) recovered from shredder dust (SR) is used as a deoxidizer. Accordingly, the powdered aluminum functions as a deoxidizer that can remove impurities contained in iron scrap and hot metal or raise the temperature of molten steel by a thermite reaction that generates a high temperature while reducing metal oxide. At the same time, the shredder dust (SR) also functions as a deoxidizing agent based on the carbon reducing action of the shredder dust (SR) itself. Therefore, the aluminum-based deoxidizer of the present invention has both a function as a deoxidizer possessed by the granular aluminum and a function as a deoxidizer possessed by the shredder dust (SR), thereby enhancing the deoxidation quality. be able to.
(b)アルミ系脱酸剤の原料アルミとして粉粒状アルミを用いるものであり、粉粒状アルミの混合量は微妙に調整容易であり、脱酸剤のアルミ含有量を所望の値に高くし、そのアルミ含有量を一定値に調整することも容易である。 (b) Powdered aluminum is used as the raw material aluminum for the aluminum-based deoxidizer, and the amount of powdered aluminum mixed is easily finely adjusted, and the aluminum content of the deoxidizer is increased to a desired value. It is easy to adjust the aluminum content to a constant value.
(c)シュレッダーダスト（ＳＲ）から回収した低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）は、例えば自動車内装品の発泡ウレタン等の高分子発泡体、及び不織布等の多孔質材の含有率が高い。これにより、粉粒状アルミは低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）に混合されてその表面にまぶされたとき、多孔質材たる低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）の多数の気孔のそれぞれに平均的に分散して侵入する。従って、脱酸剤の各部に配される粉粒状アルミの均等分散性を自然に向上できる。 (c) The low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) recovered from the shredder dust (SR) has a high content of a polymer foam such as urethane foam of automobile interior parts and a porous material such as nonwoven fabric. As a result, when the granular aluminum is mixed with the low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) and coated on the surface thereof, each of a large number of pores of the low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) which is a porous material. Intrusions on average. Therefore, the uniform dispersibility of the granular aluminum arranged in each part of the deoxidizer can be naturally improved.
(d)上述(a)〜(c)の混合物を低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）が溶融する温度に加熱して成形し、固化させて脱酸剤とする。低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）は例えば180〜200℃の溶融温度に加熱されて軟化し、上述(a)〜(c)の粉粒状アルミを当該低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）の各部に安定的かつ固定的に取込み保持するものになる。 (d) The mixture of the above (a) to (c) is heated to a temperature at which the low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) melts, and is solidified to obtain a deoxidizer. The low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) is softened by being heated to a melting temperature of 180 to 200 ° C., for example, and the granular aluminum of the above (a) to (c) is converted into the low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR). These parts are stably and fixedly taken in and held.
(e)前記混合物が、粉粒状アルミを、低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）100重量部に対して15〜30重量部混合してなるものとされる。シュレッダーダスト（ＳＲ）から回収した低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）の100重量部に占める炭素含有量は、経験的に、55重量部（炭素含有率55％）である。これにより、本発明のアルミ系脱酸剤は、前述(a)の粉粒状アルミが有する脱酸剤としての機能と、シュレッダーダスト（ＳＲ）が有する脱酸剤としての機能を安定的に具備するものになる。 (e) The mixture is obtained by mixing 15 to 30 parts by weight of powdered aluminum with respect to 100 parts by weight of low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR). The carbon content in 100 parts by weight of the low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) recovered from the shredder dust (SR) is empirically 55 parts by weight (carbon content 55%). As a result, the aluminum-based deoxidizer of the present invention stably has the function as the deoxidizer possessed by the powdered aluminum of the aforementioned (a) and the function as the deoxidizer possessed by the shredder dust (SR). Become a thing.
(f)前記低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）が、自動車シュレッダーダスト（ＡＳＲ）由来であるものとされる。ＡＳＲは、高分子発泡体や不織布の含有率が高く、本発明の脱酸剤における粉粒状アルミの均等分散性が向上する。 (f) The low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) is derived from automobile shredder dust (ASR). ASR has a high content of the polymer foam and the nonwoven fabric, and improves the uniform dispersibility of the granular aluminum in the deoxidizer of the present invention.
(g)前記粉粒状アルミが、アルミ製品の廃物由来とアルミニウム加工時に生じたスクラップ由来の１つであるものとされる。これにより、使用済のアルミ製品やアルミ加工時に生じたスクラップから回収された高純度の粉粒状アルミを利用し、ＳＲから回収された低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）の利用と相まって、廃棄物全体のリサイクル化の促進に寄与できる。 (g) It is assumed that the granular aluminum is one derived from waste of aluminum products and scrap derived from aluminum processing. This makes it possible to use high-purity granular aluminum recovered from used aluminum products and scrap generated during aluminum processing, combined with the use of low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) recovered from SR. This can contribute to the promotion of recycling of the entire product.
(h)前記粉粒状アルミが、アルミ箔ラミネートプラスチックシート由来とアルミ箔ラミネート紙由来の少なくとも１つであるものとされる。これにより、ＳＲから回収された低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）の利用と相まって、廃棄物全体のリサイクル化の促進に寄与できる。 (h) The powdered aluminum is at least one derived from an aluminum foil laminated plastic sheet and an aluminum foil laminated paper. Thereby, combined with the use of low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) recovered from SR, it can contribute to the promotion of recycling of the entire waste.
(i)脱酸剤の製造にあたり、混合機４０により、多孔質材を含み、嵩比重を0.2以下とする低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）に粉粒状アルミを混合する工程と、圧縮固形機５０により、上記混合物を低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）が溶融する温度に加熱して成形し、固化する工程とを有することにより、シュレッダーダスト（ＳＲ）を用いてなる脱酸剤のアルミ含有量を簡易に調整可能にし、脱酸品質の向上を図ることができる。 (i) In the production of the deoxidizer, the mixer 40 mixes the powdered aluminum with the low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) containing the porous material and having a bulk specific gravity of 0.2 or less, and a compressed solid The deoxidizer comprising the shredder dust (SR) is formed by heating and molding the mixture to a temperature at which the low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) melts by the machine 50 and solidifying the mixture. The aluminum content can be easily adjusted, and the deoxidation quality can be improved.
（実施例２）（図３、図４）
実施例２に係るアルミ系脱酸剤及びその製造方法が、実施例１におけると異なる点は、低比重高分子ダストに粉粒状アルミのみを混合するものでなく、低比重高分子ダストに粉粒状アルミ及びカーボン粉を併せ混合するものとしたことにある。以下、実施例２においてなされる(A)シュレッダーダストから低比重高分子ダストを回収する手順、(B-1)アルミ含有廃棄物から粉粒状アルミを回収する手順、(B-2)リチウムイオン電池からカーボン粉を回収する手順、(C)低比重高分子ダストと粉粒状アルミとカーボン粉を用いて脱酸剤を製造する手順について説明する。
Example 2 (FIGS. 3 and 4)
The difference between the aluminum-based deoxidizer according to Example 2 and the production method thereof in Example 1 is that not only powdered aluminum is mixed with low specific gravity polymer dust but also powder with low specific gravity polymer dust. That is, aluminum and carbon powder are mixed together. Hereinafter, (A) a procedure for recovering low specific gravity polymer dust from shredder dust, (B-1) a procedure for recovering granular aluminum from aluminum-containing waste, and (B-2) a lithium ion battery, which are performed in Example 2 (C) A procedure for producing a deoxidizer using low specific gravity polymer dust, granular aluminum and carbon powder will be described.
尚、カーボン粉（カーボンの粉、黒鉛の粉）として、リチウムイオン電池の負極の電極材由来のものを用いるものとして説明するが、乾電池の電極材、ブレーキ材、オイルシール、モーターブラシ等由来のものも利用できる。 The carbon powder (carbon powder, graphite powder) is described as being derived from the electrode material of the negative electrode of a lithium ion battery, but it is derived from the electrode material of a dry battery, brake material, oil seal, motor brush, etc. Things are also available.
(A)ＡＳＲから低比重高分子ダストを回収する手順（図１）
実施例１の(A)ＡＳＲから低比重高分子ダストを回収する手順と同様であり、説明を省略する。
(A) Procedure for recovering low specific gravity polymer dust from ASR (Figure 1)
This is the same as the procedure for recovering the low specific gravity polymer dust from the (A) ASR in Example 1, and the description is omitted.
(B-1)アルミ含有廃棄物から粉粒状アルミを回収する手順
実施例１の(B)アルミ系含有廃棄物から粉粒状アルミを回収する手順と同様であり、説明を省略する。
(B-1) Procedure for recovering powdered aluminum from aluminum-containing waste This is the same as the procedure for recovering powdered aluminum from (B) aluminum-containing waste in Example 1, and a description thereof will be omitted.
(B-2)リチウムイオン電池からカーボン粉を回収する手順（図３）
(1)リチウムイオン電池の負極の電極材を原料とする。負極の電極材は、Ｃｕ箔集電体（基材）の両側にカーボンＣ（活物質）を塗布して構成されている。このとき、原料となる負極の電極材は、リチウムイオン電池の製造過程で発生する電極材（負極シート）の短冊状等の端材や、使用済電池の電極材（負極）等のリサイクル材由来のものを採用できる。
(B-2) Procedure for recovering carbon powder from lithium-ion batteries (Figure 3)
(1) The negative electrode material of the lithium ion battery is used as a raw material. The electrode material of the negative electrode is configured by applying carbon C (active material) on both sides of a Cu foil current collector (base material). At this time, the negative electrode material used as the raw material is derived from recycled materials such as strips of the electrode material (negative electrode sheet) generated in the manufacturing process of the lithium ion battery and the electrode material (negative electrode) of the used battery. Can be used.
(2)上述(1)の原料を、例えばチェーン、ワイヤ等の可撓線状体が旋回するタイプの破砕機３１に投入し、破砕する。 (2) The raw material of the above (1) is put into a crusher 31 of a type in which a flexible linear body such as a chain or a wire turns, and is crushed.
破砕機３１は、旋回する可撓線状体が電極材に衝突し、或いは可撓線状体と衝突して動き回る電極材が他の電極材とも衝突することの繰り返しで、電極材の破砕処理を進行し、電極材のＣｕ箔からカーボンＣを剥離し、更にそれらのＣｕ箔とカーボンＣを個別に粉粒化する。 The crushing machine 31 is a crushing process of the electrode material by repeating that the rotating flexible linear body collides with the electrode material, or the electrode material moving around colliding with the flexible linear body collides with another electrode material. The carbon C is peeled off from the Cu foil of the electrode material, and the Cu foil and the carbon C are further individually granulated.
(3)破砕機３１により破砕されて排出された電極材の破砕片（Ｃｕ箔片とカーボンＣ片）を篩分装置３２により分級し、Ｃｕ箔片とカーボン粉を分別する。 (3) The crushed pieces (Cu foil pieces and carbon C pieces) of the electrode material crushed and discharged by the crusher 31 are classified by the sieving device 32 to separate the Cu foil pieces from the carbon powder.
篩分装置３２は、直列に配列された複数段、本実施例では、第１〜第４の４段をなす振動篩３２Ａ〜３２Ｄにより構成される。篩３２Ａは破砕機３１から排出された破砕片を選別する。篩３２Ｂは篩３２Ａにより選別された破砕片を選別する。篩３２Ｃは篩３２Ｂにより選別された破砕片を選別する。篩３２Ｄは篩３２Ｃにより選別された破砕片を選別する。本実施例では、篩３２Ａ〜３２Ｃにより選別された粒度の粗い破砕片をＣｕ箔片として分別し、篩３２Ｄにより選別された粒度の小さい破砕片を加炭材の原料となるカーボン粉として分別する。 The sieving device 32 includes a plurality of stages arranged in series, in the present embodiment, vibration sieves 32A to 32D that form first to fourth four stages. The sieve 32A sorts the crushed pieces discharged from the crusher 31. The sieve 32B sorts the crushed pieces sorted by the sieve 32A. The sieve 32C sorts the crushed pieces sorted by the sieve 32B. The sieve 32D sorts the crushed pieces sorted by the sieve 32C. In this embodiment, the coarsely crushed pieces selected by the sieves 32A to 32C are separated as Cu foil pieces, and the small crushed pieces selected by the sieve 32D are separated as carbon powder to be a raw material for the carburized material. .
尚、カーボン粉としては、リサイクル材由来のものに限らず、高純度のカーボンパウダー、黒鉛パウダー等を用いることもできる。 The carbon powder is not limited to those derived from recycled materials, and high-purity carbon powder, graphite powder, or the like can also be used.
(C)低比重高分子ダストと粉粒状アルミとカーボン粉を混合成形して脱酸剤を形成する手順（図４）
(1)前述(A)で回収した低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）に、前述(B-1)で回収した粉粒状アルミと、前述(B-2)で回収したカーボン粉を、混合機４０で混合する。第１定量供給機４１が計量した所定量の低比重ＡＳＲと、第２定量供給機４２が計量した所定量の粉粒状アルミと、第３定量供給機４３が計量した所定量のカーボン粉とが混合機４０に投入されて混合され、排出される。混合機４０は、２本の横回転軸を並列配置し、それらの横回転軸の外周の所定リードの螺旋上に所定間隔を介する多数の矩形状のパドルを設け、低比重ＡＳＲと粉粒状アルミとカーボン粉を２軸間のパドルにより浮かしながら掻き上げ混合する。これにより、粉粒状アルミ及びカーボン粉が低比重ＡＳＲに良く混合し、低比重ＡＳＲの多孔質表面に付着、侵入するものになる。
(C) Procedure for forming a deoxidizer by mixing and molding low specific gravity polymer dust, granular aluminum and carbon powder (Figure 4)
(1) Mix the granular aluminum recovered in (B-1) and the carbon powder recovered in (B-2) with the low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) recovered in (A). Mix in machine 40. A predetermined amount of low specific gravity ASR weighed by the first constant amount feeder 41, a predetermined amount of granular aluminum weighed by the second constant amount feeder 42, and a predetermined amount of carbon powder weighed by the third constant amount feeder 43. It is put into the mixer 40, mixed and discharged. The mixer 40 has two horizontal rotation shafts arranged in parallel, and a plurality of rectangular paddles with predetermined intervals are provided on a spiral of predetermined leads on the outer periphery of the horizontal rotation shafts, and a low specific gravity ASR and granular aluminum are provided. And carbon powder are mixed while being lifted by a paddle between two shafts. Thereby, the granular aluminum and the carbon powder are well mixed with the low specific gravity ASR, and adhere to and enter the porous surface of the low specific gravity ASR.
このとき、混合機４０において混合される低比重ＡＳＲと粉粒状アルミの混合比率は、例えば低比重ＡＳＲ100重量部に対して、15〜30重量部の粉粒状アルミ、より好適には20重量部の粉粒状アルミとする。混合機４０において混合される低比重ＡＳＲとカーボン粉の混合比率は、例えば低比重ＡＳＲ100重量部に対して、15〜30重量部のカーボン粉、より好適には20重量部のカーボン粉とする。 At this time, the mixing ratio of the low specific gravity ASR and the granular aluminum mixed in the mixer 40 is, for example, 15 to 30 parts by weight of powdered aluminum, more preferably 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the low specific gravity ASR. Use powdered aluminum. The mixing ratio of the low specific gravity ASR and the carbon powder mixed in the mixer 40 is, for example, 15 to 30 parts by weight of carbon powder, more preferably 20 parts by weight of carbon powder with respect to 100 parts by weight of low specific gravity ASR.
(2)混合機４０から排出された混合物を、圧縮固形機５０に供給する。圧縮固形機５０は、低比重ＡＳＲが溶融する温度（例えば180〜200℃）に混合物を加熱して押出成形する。 (2) The mixture discharged from the mixer 40 is supplied to the compression solid machine 50. The compression solid machine 50 extrudes the mixture by heating the mixture to a temperature at which the low specific gravity ASR melts (for example, 180 to 200 ° C.).
圧縮固形機５０から押出される適宜直径の棒状成形物を適宜長さに裁断して水冷シャワー等で水冷し、更には水槽中に落下させ、表面に水を付着させた状態で強制空冷して固化させ、所望形状の脱酸剤とする。脱酸剤は、例えば直径30〜100mφ、長さ50〜200mmとする。 A rod-shaped product having an appropriate diameter extruded from the compression solid machine 50 is cut into an appropriate length, cooled with a water-cooled shower or the like, further dropped into a water tank, and forcedly cooled with water attached to the surface. Solidify to make a deoxidizer of desired shape. The deoxidizer is, for example, 30 to 100 mφ in diameter and 50 to 200 mm in length.
従って、本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)シュレッダーダスト（ＳＲ）から回収した低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）に、粉粒状アルミ及びカーボン粉を混合した混合物を脱酸剤とする。従って、粉粒状アルミが金属酸化物を還元しながら高温を発生するテルミット反応により鉄スクラップや溶銑に含まれる不純物を除去したり、溶鋼の温度を上昇させ得る脱酸剤として機能する。また、カーボン粉が炭素の還元作用に基づいた脱酸剤として機能する。同時に、シュレッダーダスト（ＳＲ）も、シュレッダーダスト（ＳＲ）自体が有している炭素の還元作用に基づいた脱酸剤として機能する。従って、本発明のアルミ系脱酸剤は、粉粒状アルミとカーボン粉が有する脱酸剤としての機能と、シュレッダーダスト（ＳＲ）が有する脱酸剤としての機能を併せ具備し、脱酸品質の強化を図ることができる。
Therefore, according to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
(a) A mixture obtained by mixing granular aluminum and carbon powder with low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) recovered from shredder dust (SR) is used as a deoxidizer. Accordingly, the powdered aluminum functions as a deoxidizer that can remove impurities contained in iron scrap and hot metal or raise the temperature of molten steel by a thermite reaction that generates a high temperature while reducing metal oxide. Further, the carbon powder functions as a deoxidizer based on the reducing action of carbon. At the same time, the shredder dust (SR) also functions as a deoxidizing agent based on the carbon reducing action of the shredder dust (SR) itself. Therefore, the aluminum-based deoxidizer of the present invention has both a function as a deoxidizer possessed by powdered aluminum and carbon powder and a function as a deoxidizer possessed by shredder dust (SR), and has a deoxidation quality. It can be strengthened.
(b)脱酸剤の炭素源として、シュレッダーダスト（ＳＲ）自体が有している炭素を利用しながら、カーボン粉を用いるものであり、カーボン粉の混合量は微妙に調整容易であり、脱酸剤の炭素含有量を所望の値に高くし、その炭素含有量を一定値に調整することも容易である。 (b) Carbon powder is used as the carbon source of the deoxidizer while utilizing the carbon contained in the shredder dust (SR) itself, and the mixing amount of the carbon powder is delicately easy to adjust. It is also easy to increase the carbon content of the acid agent to a desired value and adjust the carbon content to a constant value.
(c)シュレッダーダスト（ＳＲ）から回収した低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）は、例えば自動車内装品の発泡ウレタン等の高分子発泡体、及び不織布等の多孔質材の含有率が高い。これにより、粉粒状アルミ及びカーボン粉は低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）に混合されてその表面にまぶされたとき、多孔質材たる低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）の多数の気孔のそれぞれに平均的に分散して侵入する。従って、脱酸剤の各部に配される粉粒状アルミ及びカーボン粉の均等分散性を自然に向上できる。 (c) The low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) recovered from the shredder dust (SR) has a high content of a polymer foam such as urethane foam of automobile interior parts and a porous material such as nonwoven fabric. As a result, when the granular aluminum and carbon powder are mixed with the low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) and coated on the surface thereof, a large number of low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) as a porous material is obtained. It penetrates into each of the pores on average. Therefore, the uniform dispersibility of the granular aluminum and carbon powder arranged in each part of the deoxidizer can be naturally improved.
(d)上述(a)〜(c)の混合物を低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）が溶融する温度に加熱して成形し、固化させて脱酸剤とする。低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）は例えば180〜200℃の溶融温度に加熱されて軟化し、上述(a)〜(c)の粉粒状アルミ及びカーボン粉を当該低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）の各部に安定的かつ固定的に取込み保持するものになる。 (d) The mixture of the above (a) to (c) is heated to a temperature at which the low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) melts, and is solidified to obtain a deoxidizer. The low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) is heated to a melting temperature of, for example, 180 to 200 ° C. and softens, and the granular aluminum and carbon powders (a) to (c) described above are converted into the low specific gravity polymer dust (low The specific gravity ASR) is stably and fixedly captured and held.
(e)前記混合物が、粉粒状アルミを、低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）100重量部に対して15〜30重量部混合するとともに、カーボン粉を、低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）100重量部に対して15〜30重量部混合してなるものとされる。シュレッダーダスト（ＳＲ）から回収した低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）の100重量部に占める炭素含有量は、経験的に、55重量部（炭素含有率55％）である。これにより、本発明のアルミ系脱酸剤は、前述(a)の粉粒状アルミ及びカーボン粉が有する脱酸剤としての機能と、シュレッダーダスト（ＳＲ）が有する脱酸剤としての機能を安定的に具備するものになる。 (e) The mixture mixes 15-30 parts by weight of powdered aluminum with 100 parts by weight of low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) and carbon powder with low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR). ) 15 to 30 parts by weight mixed with 100 parts by weight. The carbon content in 100 parts by weight of the low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) recovered from the shredder dust (SR) is empirically 55 parts by weight (carbon content 55%). As a result, the aluminum-based deoxidizer of the present invention stably functions as the deoxidizer possessed by the powdered aluminum and carbon powder of (a) and the deoxidizer possessed by the shredder dust (SR). It will be equipped with.
(f)前記低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）が、自動車シュレッダーダスト（ＡＳＲ）由来であるものとされる。ＡＳＲは、高分子発泡体や不織布の含有率が高く、本発明の脱酸剤における粉粒状アルミの均等分散性が向上する。 (f) The low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) is derived from automobile shredder dust (ASR). ASR has a high content of the polymer foam and the nonwoven fabric, and improves the uniform dispersibility of the granular aluminum in the deoxidizer of the present invention.
(g)前記粉粒状アルミが、アルミ製品の廃物由来とアルミニウム加工時に生じたスクラップ由来の１つであるものとされる。これにより、使用済のアルミ製品やアルミ加工時に生じたスクラップから回収された高純度の粉粒状アルミを利用し、ＳＲから回収された低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）の利用と相まって、廃棄物全体のリサイクル化の促進に寄与できる。 (g) It is assumed that the granular aluminum is one derived from waste of aluminum products and scrap derived from aluminum processing. This makes it possible to use high-purity granular aluminum recovered from used aluminum products and scrap generated during aluminum processing, combined with the use of low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) recovered from SR. This can contribute to the promotion of recycling of the entire product.
(h)前記粉粒状アルミが、アルミ箔ラミネートプラスチックシート由来とアルミ箔ラミネート紙由来の少なくとも１つであるものとされる。これにより、ＳＲから回収された低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）の利用と相まって、廃棄物全体のリサイクル化の促進に寄与できる。 (h) The powdered aluminum is at least one derived from an aluminum foil laminated plastic sheet and an aluminum foil laminated paper. Thereby, combined with the use of low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) recovered from SR, it can contribute to the promotion of recycling of the entire waste.
(i)前記カーボン粉が、リチウムイオン電池の負極の電極材由来であるものとすることにより、使用済の電極材から回収された高純度のカーボン粉を利用し、ＳＲから回収された低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）の利用と相まって、廃棄物全体のリサイクル化の促進に寄与できる。 (i) Since the carbon powder is derived from the electrode material of the negative electrode of the lithium ion battery, the low specific gravity recovered from the SR using the high-purity carbon powder recovered from the used electrode material. Combined with the use of polymer dust (low specific gravity ASR), it can contribute to the promotion of recycling of the entire waste.
(j)脱酸剤の製造にあたり、混合機４０により、多孔質材を含み、嵩比重を0.2以下とする低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）に粉粒状アルミ及びカーボン粉を混合する工程と、圧縮固形機５０により、上記混合物を低比重高分子ダスト（低比重ＡＳＲ）が溶融する温度に加熱して成形し、固化する工程とを有することにより、シュレッダーダスト（ＳＲ）を用いてなる脱酸剤のアルミ含有量及び炭素含有量を簡易に調整可能にし、脱酸品質の向上を図ることができる。 (j) In the production of the deoxidizer, the mixer 40 mixes powdered aluminum and carbon powder with low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) containing a porous material and having a bulk specific gravity of 0.2 or less. The solid mixture 50 is heated to a temperature at which the low specific gravity polymer dust (low specific gravity ASR) is melted, molded, and solidified, thereby removing the shredder dust (SR). The aluminum content and the carbon content of the acid agent can be easily adjusted to improve the deoxidation quality.
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明の脱酸剤は、低比重高分子ダストに、粉粒状アルミのみを混合し、又は粉粒状アルミ及びカーボン粉のみを混合成形してなるものに限らず、更に他の成分を添加して当該他の成分に基づく他の効用を付加するものであっても良い。例えば低比重高分子ダストと粉粒状アルミからなる混合物、又は低比重高分子ダストと粉粒状アルミ及びカーボン粉からなる混合物に、更に鉄粉等を混合成形してなるものを脱酸剤とし、鋳鉄や鋼の溶湯に供給される脱酸剤の比重調整によってその浮沈度合を制御したり、脱酸剤に磁力運搬性を付与する等しても良い。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration of the present invention is not limited to this embodiment, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention. It is included in the present invention. For example, the deoxidizer of the present invention is not limited to the one formed by mixing only powdered aluminum with low specific gravity polymer dust, or mixing and molding only powdered aluminum and carbon powder, and further adding other components. Then, other utilities based on the other components may be added. For example, a mixture composed of low specific gravity polymer dust and powdered aluminum, or a mixture composed of low specific gravity polymer dust, powdered aluminum and carbon powder, and further formed by mixing iron powder or the like as a deoxidizer, cast iron In addition, the degree of floating and sinking may be controlled by adjusting the specific gravity of the deoxidizer supplied to the molten steel, or the deoxidizer may be provided with a magnetic transport property.
本発明によれば、アルミ系脱酸剤において、リサイクルの観点から有用な原料を用い、アルミ含有量を簡易に調整でき、脱酸品質の向上を図ることができる。 According to the present invention, in the aluminum-based deoxidizer, a useful raw material can be used from the viewpoint of recycling, the aluminum content can be easily adjusted, and the deoxidation quality can be improved.
尚、本発明のアルミ系脱酸剤は、例えば前述した如くの棒状成形体とされ、鉄スクラップとともに電気炉に装入され、或いは転炉の溶銑中に投入されて使用される。 The aluminum-based deoxidizer of the present invention is used, for example, as a rod-shaped molded body as described above, and is charged into an electric furnace together with iron scrap, or is charged in a hot metal of a converter.
１１ 第１篩分装置
１５ 第２篩分装置
１７ 第２篩分装置
１８ 第１風力分別装置
１９ 第３篩分装置
２０ 第２風力分別装置
２２ 第３風力分別装置
２５ 第３篩分装置
３１ 破砕機
３２ 篩分装置
４０ 混合機
５０ 圧縮固形機
11 1st sieving device 15 2nd sieving device 17 2nd sieving device 18 1st wind separation device 19 3rd sieving device 20 2nd wind sorting device 22 3rd wind sorting device 25 3rd sieving device 31 Crushing Machine 32 Sieving equipment 40 Mixer 50 Compression solid machine
Claims (10)
混合機により、多孔質材を含み、嵩比重を0.2以下とする低比重高分子ダストに粉粒状アルミを混合する工程と、
圧縮固形機により、上記混合物を低比重高分子ダストが溶融する温度に加熱して成形し、固化する工程とを有してなるアルミ系脱酸剤の製造方法。 A method for producing an aluminum-based deoxidizer according to claim 1 or 2,
A step of mixing granular aluminum with low specific gravity polymer dust containing a porous material and having a bulk specific gravity of 0.2 or less by a mixer,
A method of producing an aluminum-based deoxidizer, comprising: a step of heating and molding the above mixture to a temperature at which the low specific gravity polymer dust melts by a compression solid machine.
混合機により、多孔質材を含み、嵩比重を0.2以下とする低比重高分子ダストに粉粒状アルミ及びカーボン粉を混合する工程と、
圧縮固形機により、上記混合物を低比重高分子ダストが溶融する温度に加熱して成形し、固化する工程とを有してなるアルミ系脱酸剤の製造方法。 A method for producing an aluminum-based deoxidizer according to claim 3 or 4,
A step of mixing granular aluminum and carbon powder into low specific gravity polymer dust containing a porous material and having a bulk specific gravity of 0.2 or less by a mixer;
A method of producing an aluminum-based deoxidizer, comprising: a step of heating and molding the above mixture to a temperature at which the low specific gravity polymer dust melts by a compression solid machine.
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