JP2022540132A - 廃棄金属バッチ組成を推定するための方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
アルミニウム合金ホイールをリサイクルするための方法は、特定の合金製のアルミニウム合金ホイールからなる供給物を提供することと；ある量のアルミニウム合金ホイールを複数の断片に断片化することと；これらの複数の断片から表面不純物を除去するために複数の断片をショットブラストに供し、ショットブラスト片の複数とすることと；これらのショットブラスト片の複数を、大きい方のショットブラスト片の複数と小さい方のショットブラスト片の複数とに分離することと；小さい方のショットブラスト片の複数からいくつかのショットブラスト片を選別し、そのいくつかのショットブラスト片の組成を測定することによって、大きい方のショットブラスト片の複数の組成を推定することと、を含む。【選択図】図１
Description
ここに記載される実施形態は、リサイクルの分野、特に、廃棄金属をリサイクルし、リサイクル可能な廃棄金属のバッチ組成を決定する分野に関する。
近年の廃棄物管理において、新しい材料または製品を形成するために、そのままでは廃棄材料となるものをリサイクルすることは重要である。多くの異なる材料、例えばガラス、紙、段ボール、金属、プラスチック、タイヤ、繊維、バッテリー、および電子機器がリサイクルされ得る。廃棄材料をリサイクルするための典型的な方法は、ピッキング、分別、洗浄、および加工処理を含む。
金属は、リサイクルにとって特に価値がある。他の材料と異なり金属は、それらの供給源である金属と実質的に同様な品質の製品にリサイクルされることがある。
リサイクルされた金属を金属製品の製造のための原料として用いるとき、この原料の組成を知ること、または少なくとも妥当な程度に正確なこの原料の組成の推定値を得ていることが重要である。元素組成の僅かな差異が、大いに異なる材料特性を生む結果となり得る。特定の高価値合金は、非常に特異的な元素組成を有している。元素組成を正確に測定し制御することにより、廃棄材料から引き出される価値を高めることができる。
本概要は、出願人の教示のさまざまな態様を読者に紹介することを目的としているが、いかなる特定の実施形態に限定しようとするものではない。概して、ここで開示しているのは、廃棄金属をリサイクルする一つ以上の方法である。
第一の態様において、本発明のいくつかの実施形態は、アルミニウム合金ホイールをリサイクルする方法を提供する。この方法は、特定の合金製のアルミニウム合金ホイールからなる供給物を提供することと；ある量の前記アルミニウム合金ホイールを複数の断片に断片化することと；前記複数の断片から表面不純物を除去するために前記複数の断片をショットブラストに供し、ショットブラスト片（ショットブラストされた片）の複数とすることと；前記ショットブラスト片の複数を、大きい方のショットブラスト片の複数と小さい方のショットブラスト片の複数とに分離することと；前記小さい方のショットブラスト片の複数からいくつかのショットブラスト片を選別し、そのいくつかのショットブラスト片の組成を測定することによって、前記大きい方のショットブラスト片の複数の組成を推定することと、を含む。
前記断片をショットブラストに供することは、前記小さい方のショットブラスト片の複数の大部分を生じさせることを含む。
本発明のいくつかの実施形態のいくつかの態様によれば、前記小さい方のショットブラスト片の複数の大部分を生じさせることは、複数の前記断片をショットブラストして、前記小さい方のショットブラスト片の複数の大部分を、複数の前記断片の破断により生じさせることを含む。
本発明のいくつかの実施形態のいくつかの態様によれば、アルミニウム合金製の部品を製造する際に使用するために、前記大きい方のショットブラスト片と、前記大きい方のショットブラスト片の複数の組成と、を提供する。いくつかの実施形態のいくつかの態様において、前記部品は、アルミニウム合金ホイールであるものとすることができる。いくつかの実施形態のいくつかの態様において、前記アルミニウム合金は、Ａ３５６．２アルミニウム合金であるものとすることができる。いくつかの実施形態のいくつかの態様において、前記大きい方のショットブラスト片から製造される部品とは異なる製品を製造する際に使用するために、前記小さい方のショットブラスト片を集めるものとすることができる。
本発明のいくつかの実施形態のいくつかの態様によれば、前記ショットブラスト片の複数を前記大きい方のショットブラスト片の複数と前記小さい方のショットブラスト片の複数とに分離することは、前記小さい方のショットブラスト片の複数を複数の孔を通過させる一方、前記大きい方のショットブラスト片の複数は、前記複数の孔を通過するには大き過ぎることを含む。いくつかの実施形態のいくつかの態様において、前記複数の孔それぞれの最大幅の閾値は、（１／２）インチ～１インチであるものとすることができる。
本発明のいくつかの実施形態のいくつかの態様によれば、断片化される前記アルミニウム合金ホイールの質量の９５％を超える量が、前記小さい方のショットブラスト片の複数より大きい断片に断片化されるものとすることができる。
本発明のいくつかの実施形態のいくつかの態様によれば、前記アルミニウム合金ホイールの質量の９９％を超える量が、最大長さが１インチより大きい断片に断片化されるものとすることができる。
本発明のいくつかの実施形態のいくつかの態様によれば、前記アルミニウム合金ホイールの質量の９９％を超える量が、最大長さが１インチ～８インチである断片に断片化されるものとすることができる。
本発明のいくつかの実施形態のいくつかの態様によれば、前記いくつかのショットブラスト片の組成を測定することは、前記小さい方のショットブラスト片を溶融して均一な塊状金属とすることと；前記均一な塊状金属の表面の少なくとも一つのスポットにおいて、その均一な塊状金属の材料を加熱し、その均一な塊状金属の材料を、冷却される過程で特性放射を放出する温度とすることと；その均一な塊状金属の材料から放出される特性放射を検出することと；プロセッサを動作させてその特性放射を分析し、その均一な塊状金属の材料の組成を決定することと、を含む。
本発明のいくつかの実施形態のいくつかの態様によれば、前記いくつかのショットブラスト片の組成を測定することは、レーザ分光法を使用することを含む。
本発明のいくつかの実施形態のいくつかの態様によれば、前記いくつかのショットブラスト片の組成を測定することは、前記いくつかのショットブラスト片のそれぞれについて、前記ショットブラスト片の試験表面の少なくとも一つのスポットにおいて、そのショットブラスト片の材料を加熱し、そのショットブラスト片の材料を、冷却される過程で特性放射を放出する温度とすることと；そのショットブラスト片の材料から放出される特性放射を検出することと；プロセッサを動作させてその特性放射を分析し、そのショットブラスト片の材料の組成を決定することと、を含む。本方法は、前記いくつかのショットブラスト片のそれぞれについて、それまで前記試験表面を覆っていたアルミニウムの層を除去して前記試験表面を露出させることによって、組成の測定のための前記試験表面として提供することを更に含むものとすることができる。
本発明のいくつかの実施形態によれば、アルミニウム合金ホイールをリサイクルするためのシステムが提供される。前記システムは、特定の合金製のアルミニウム合金ホイールからなる供給物を提供するためのコンベヤと；前記コンベヤからアルミニウム合金ホイールからなる前記供給物を受け取り、前記アルミニウム合金ホイールを複数の断片に断片化するための断片化装置と；前記断片化装置から複数の前記断片を受け取り、複数の前記断片をショットブラストに供してショットブラスト片の複数とするためのブラストチャンバと；前記ショットブラスト片の複数を受け取り、前記ショットブラスト片の複数を大きい方のショットブラスト片の複数と小さい方のショットブラスト片の複数とに分離するための分離装置と；前記小さい方のショットブラスト片の複数から選別された、いくつかのショットブラスト片の総合組成を決定するためのプロセッサ／アナライザと、を備える。
アルミニウム合金ホイールをリサイクルするためのシステムのいくつかの変形例において、前記プロセッサ／アナライザは、前記いくつかのショットブラスト片の材料を加熱し、前記いくつかのショットブラスト片の材料を、冷却される過程で特性放射を放出する温度とするためのレーザと；前記いくつかのショットブラスト片の材料から放出される特性放射を検出するためのセンサと；その特性放射を分析し、いくつかのショットブラスト片の総合組成を決定するためのプロセッサと、を備える。
アルミニウム合金ホイールをリサイクルするためのシステムのいくつかの変形例において、前記分離装置は、複数の孔を備える分離障壁を備え、前記分離装置は動作時に、前記ショットブラスト片の複数を前記分離障壁の第一サイドおよび前記複数の孔に向けて押し付け、前記小さい方のショットブラスト片の複数は、前記分離障壁の反対側まで通過する寸法で、前記大きい方のショットブラスト片の複数は、前記分離障壁の前記第一サイドにとどまる寸法である。前記複数の孔それぞれの最大幅の閾値は、（１／２）インチ～１インチであるものとすることができる。
アルミニウム合金ホイールをリサイクルするためのシステムのいくつかの変形例において、前記断片化装置は、複数の前記断片の質量の９５％を超える断片が、前記複数の孔を通過するには大き過ぎる断片に含まれるべく動作するように構成された、複数のシュレッダーまたはカッターを備える。
アルミニウム合金ホイールをリサイクルするためのシステムのいくつかの変形例において、前記断片化装置は、複数の前記断片の質量の９９％を超える断片が、前記複数の孔を通過するには大き過ぎる断片に含まれるべく動作するように構成された、複数のシュレッダーまたはカッターを備える。
アルミニウム合金ホイールをリサイクルするためのシステムのいくつかの変形例において、前記プロセッサ／アナライザは、前記小さい方のショットブラスト片のいくつかを溶融し混合して均一な塊状金属とするための溶融容器と；前記均一な塊状金属の表面の少なくとも一つのスポットにおいて、その均一な塊状金属の材料を加熱し、その均一な塊状金属の材料を、冷却される過程で特性放射を放出する温度とするためのレーザと；その均一な塊状金属の材料から放出される特性放射を検出するためのセンサと；その特性放射を分析し、その均一な塊状金属の材料の組成を決定するためのプロセッサと、を備える。
本発明のこれらの利点およびその他の利点は、本発明の実施形態および態様についての以下の詳細な説明とともに以下の図面を参照してより十分にかつより完全に理解される。
本明細書に記載される例示的な実施形態の十分な理解を提供するために、多数の特定の詳細が記載されることは言うまでもない。しかし、本明細書に記載される実施形態がこれらの特定の詳細なしで実施され得ることは、当業者によって理解される。他の例では、本明細書に記載される実施形態を不明瞭にしないように、周知の方法、手順および構成要素は詳細に記載していない。更に、ここでの記載および図面は、いかなる意味でも本明細書に記載された実施形態の範囲を限定するものとみなされるべきではなく、単に本明細書に記載されたさまざまな実施形態の実施を説明しているとみなされるべきである。
最初に、廃棄金属片からなる供給物のバッチ組成を推定するための方法１００を、図１に示す。この方法１００は、廃棄金属片からなる供給物の提供１０２で開始される。ステップ１０２において提供される廃棄金属片は、特定の合金製である。例えば、廃棄金属片からなる供給物は、アルミニウム合金で構成された廃棄金属片からなる供給物のことがある。他の例において、廃棄金属片からなる供給物は、ビスマス合金、真鍮合金、コバルト合金、銅合金、ガリウム合金、金合金、インジウム合金、鉄合金、鉛合金、マグネシウム合金、水銀合金、ニッケル合金、カリウム合金、銀合金、鋼合金、スズ合金、チタン合金、亜鉛合金、ジルコニウム合金等のいずれか一つの種類で構成された廃棄金属片からなる供給物であり得る。
方法１００のいくつかの例では、供給物中の廃棄金属片のそれぞれは同一の合金製であるが、その組成は、供給物中の他の廃棄金属片のうちの少なくとも一つの組成と異なることがある。いくつかの例では、一つの廃棄金属片は、供給物中に存在する二つの異なる組成のうちの一方の組成であり得る。他の例では、ある廃棄金属片は、廃棄金属供給物中に存在する任意の数の異なる組成のうちの一つの組成を有することがある。廃棄金属片のバッチは、異なる廃棄金属片の異なる組成、ならびにそれらの廃棄金属片の相対質量に基づいて、総合組成（ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）またはバッチ組成を有する。例えば、全ての廃棄金属片が溶融され、混合されて均一な集合体または混合物が提供された場合、この総合組成またはバッチ組成は、その均一な混合物の組成となる。廃棄金属片からなる供給物のこのバッチ組成は、廃棄金属片が最初に供給される時点では不明であることがある。
廃棄金属からなるこの供給物は、全てがリサイクルされる同じ種類の部品に由来することがある。例えば、アルミニウム合金３５６．２のような特定の合金製のアルミニウム合金ホイールの供給物である。全てのホイールが特定の合金タイプ製であったにも関わらず、それでも組成が僅かに異なることがある。材料特性は、組成が僅かに変動するだけで顕著に異なることがある。ある特定の元素組成を有する合金が、僅かに異なる元素組成を有する合金よりはるかに望ましい材料特性を示す結果となることがある。これらの材料特性は、機械的強度特性、化学的抵抗特性、腐食抵抗特性、及びその他の特性を含むことがある。例えば、ある特定の元素組成が、引張りにおいてはっきりと大きな機械的降伏強度を示す結果となることがある。
ステップ１０４において、廃棄金属片は複数の断片に断片化される。いくつかの例では、断片化装置に廃棄金属片を通過させることによって、断片を生じさせることができる。断片化装置は、破砕機とすることができる。当分野において公知である適当な破砕機は、何れも使用可能である。例えば、廃棄金属片は、ＳＳＩシリーズ４５Ｈシュレッダーのような従来の破砕機のホッパーに供給することができる。この破砕機は、米国、９７０７０－９２８６、オレゴン州ウィルソンビル（Ｗｉｌｓｏｎｖｉｌｌｅ）、ＳＷフリーマン（Ｆｒｅｅｍａｎ）ドライブ、９７６０のＳＳＩシュレッディングシステムズ社（Ｓｈｒｅｄｄｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃ．）から入手可能である。この破砕機は、相反する方向である水平方向に回転する平行なシャフト上に装着することができるカッターを収容するカッターボックスを備えている。供給物用のホッパーは、カッターボックスの上に配置することができる。供給物用のホッパー中に置かれたリムは、重力により、カッターとかみ合う適切な位置まで下方に向かって送られ、引き裂かれるか寸断される。
ステップ１０６において、断片はショットブラストに供される。ステップ１０２において提供された廃棄金属片には、塗料、金属電気めっき、セラミックコーティング、またはプラスチックコーティングのような複数のコーティングが施されていることがある。同様に、廃棄金属片の外表面は、腐食や環境汚染物（不純物）によって特徴付けられていることがある。断片化プロセス１０４の後に、それまで廃棄金属片の外表面であった断片の表面は、依然としてコーティングされていたり、腐食していたり、そうでなければ汚染されていることがある。断片化プロセス１０４によって新たに生じた露出表面は、コーティングを有していないことが多い。
廃棄金属片、または廃棄金属片から得た断片がリサイクル用に提供されるとき、リサイクルプロセスは、断片を溶融してバルク体または一塊の金属（塊状金属）とすることを含んでもよい。塊状金属の組成は、提供された廃棄金属片の外表面に存在するあらゆるコーティングまたは表面不純物中に存在する元素を含み、基材である合金の組成とは相違している。材料特性は元素組成に鋭敏に影響を受けるため、これは好ましくない。外表面のコーティング、腐食物および表面不純物を除去し、不純物、コーティングまたは腐食物のない剥き出しの金属表面を残すことが望ましい。
ショットブラストプロセス１０６の最中では、研磨粒子を高速で断片に投射する。研磨材は、断片の表面に衝突する。これらの衝突は、断片の表面に堆積していたコーティング、腐食物、不純物およびクズ片を取り除くことができ、コーティング、腐食物、環境汚染物およびクズ片がほとんどない剥き出しの金属表面を有する断片を生じさせる結果となる。
ショットブラストは、適宜のショットブラスト装置によって行うことができる。例えば、モデル（ＦＢ－４／２８／Ｅ／ＭＲ）フレックスベル（Ｆｌｅｘｂｅｌ）システムのような遠心ブラスト装置を使用することができる。この装置は、カナダ、Ｌ７Ｌ ５Ｖ５、オンタリオ州バーリングトン（Ｂｕｒｌｉｎｇｔｏｎ）、１２１９コーポレートドライブ（Ｃｏｒｐｏｒａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）のＢＣＰホイーラブレータ（Ｗｈｅｅｌａｂｒａｔｏｒ）から入手可能であり、小さな部品をブラスト清浄するのに適している。研磨材は、鋼ショット、アルミナ、シリカおよび他の研摩材料を、任意のサイズで含むものとすることができる。好ましくは、１／２インチ以上のＳ３３０鋼ショットを用いることができ、これは同じくＢＣＰホイーラブレータから入手可能である。
ステップ１０６では、単一の断片が複数のショットブラスト片（ショットブラストされた片）に分断されるように、研磨材を十分に高いエネルギーで断片に衝突させる。いくつかの例において、断片は、実質的に同じ質量をもつショットブラスト片に分断されることがある。例えば、ショットブラストプロセスの際に、単一の断片がショットブラスト片の二つに分断されることがある。これらの二つの片はそれぞれ、ショットブラスト片となった元の断片の質量のほぼ半分の質量のことがある。他の例において、単一の断片が、一方の片はショットブラスト片となった元の断片と実質的に同じ質量であり、他方の片は著しく小さな質量である、二つの片に分断されることがある。他の例において、単一の断片が、種々の質量を有する複数のショットブラスト片に分断されることがある。いくつかの実施形態において、ステップ１０６では、ステップ１０４において得られた複数の断片の何れかよりも、はるかに小さなショットブラスト片が得られる。
ステップ１０６において、いくつかの断片は研磨材によって衝撃を受けてもそのままのことがある。例えば、ショットブラストプロセスの際に、単一の断片が研磨材によって衝撃を受けることがある。この操作では、単一のショットブラスト片だけが生じる。結果として得られたショットブラスト片は、ショットブラスト片となった元の断片と実質的に同じ質量である。質量に差異があるとすれば、ショットブラスト操作時に除去された可能性がある基材である金属材料の比較的薄い層がなくなったことに加えて、ショットブラスト操作の前に断片の表面に存在した何らかの表面コーティング、腐食物、不純物およびクズ片の除去によるものと考えられる。
ショットブラストプロセス１０６の後に、研磨材粒子と、ショットブラストプロセスの際に生じたクズ片とを除去するために、追加のステップを行うことができる。これらのステップは、ショットブラスト片から研磨材粒子およびクズ片をなくすために、空気、水、鉱油のような加圧流体で洗浄するかまたはすすぐこと、あるいはショットブラストされた部品をスクリーン、メッシュまたは格子の上で篩分するかまたは振動させること、あるいは、ショットが鋼などの適当な材料で製作されているとき、ショットブラスト片からショットを除去するために磁石を用いること、を含むものとすることができる。
ステップ１０８では、ショットブラスト片の複数が、大きい方のショットブラスト片の複数と小さい方のショットブラスト片の複数に分けられる。ステップ１０４の断片化プロセスでは、種々のサイズの断片が生じることがある。同様に、ステップ１０６のショットブラストプロセスでは、種々のサイズの断片が更に種々のサイズのショットブラスト片に更に分断されることがある。ステップ１０８では、種々のサイズのショットブラスト片を有する供給物が提供される。ショットブラスト片からなるこの供給物は、二つの異なるグループに分けられる。一つのグループは、小さい方のショットブラスト片からなり、もう一つのグループは大きい方のショットブラスト片からなる。このような分離は、当分野において公知の方法の何れかを用いて行なうことができる。
ステップ１１０では、小さい方のショットブラスト片の複数から、いくつかのショットブラスト片が選別される。いくつかの小さい方のショットブラスト片の組成は、測定されるかまたは推定される。組成を決定するかまたは推定するためには、材料サンプルの組成を決定する方法として当分野において公知である方法の何れかを用いることができる。
選別された小さい方のショットブラスト片について測定されたかまたは推定された組成を用いることにより、大きい方のショットブラスト片の組成を推定することができる。小さい方のショットブラスト片は、廃棄金属からなる供給物が提供されるステップ１０２において、大きい方のショットブラスト片と同じ材料の供給物に由来するためである。
組成を測定するとき、起源を種々とする多数の試料の組成を効果的に平均し、試験のためのより代表的な材料のサンプルとするために、試料は溶融されて塊状金属とされることがある。加えて、複数の冶金学的効果に起因して、金属試料の表面組成は、内部組成と異なることがある。これらの効果は、酸化および元素移動を含んでいる。
複数の理由で、小さい方のショットブラスト片の組成を推定するかまたは測定することが有利であり得る。小さい方のショットブラスト片の組成は、廃棄金属片からなる同じ供給物に由来するので、大きい方のショットブラスト片の組成を代表する可能性が高い。小さい方のショットブラスト片の方が、溶融して塊状金属試料にするのに必要とする時間がより短く、必要とするエネルギーがより少なくて済む。加えて、小さい方のショットブラスト片の方が、低価値であることがある。小さい方のショットブラスト片の方が、質量に対してより大きな表面積を有する傾向が高いため、リサイクルされたアルミニウム合金中に含まれるリスクがある不純物またはドロス（かす）が増加し、それによってリサイクルされたアルミニウムの価値を低下させる可能性があるためである。大きい方のショットブラスト片の組成を推定するために、小さい方のショットブラスト片を用いることにより、大きい方のショットブラスト片は、組成を評価するために使用する必要がない。価値の高い、大きい方のショットブラスト片を溶融して試験用の塊状金属試料にするために大量のエネルギーを使用する代わりに、価値の低い小さい方のショットブラスト片を、より少ないエネルギーを用いて溶融して塊状金属試料にし、大きい方のショットブラスト片の組成の推定値を得ることができる。その場合、小さい方のショットブラスト片を処理することによって得られた組成推定値を使用することにより、大きい方のショットブラスト片は、処理されていない形のまま、種々の金属部品にリサイクルするために提供することができる。
いくつかの例において、小さい方のショットブラスト片の組成が、大きい方のショットブラスト片の組成を代表しないことがある。ステップ１０４において得られた断片の組成の変動に起因して、いくつかの断片は、ショットブラストプロセス１０６の際に生成される小さい方のショットブラスト片が、結果として有する可能性の高い組成を有することがある。断片がより脆ければ、衝撃を受けてより小さい断片に割れやすい。他の断片は、より脆くない断片を生じる結果となる材料組成を有することがあり、その場合は、ショットブラストプロセス１０６の際に、小さい方のショットブラスト片を新たに生成する結果となる可能性が低い。可能性があるこのような変動を補償するために、小さい方のショットブラスト片の複数から組成の測定値を得ることができる。
いくつかの例において、小さい方のショットブラスト片の複数の組成の推定値から、大きい方のショットブラスト片の組成の推定値を導くときに、補正係数を適用することができる。例えば、複数の断片においてどのくらいの割合が脆く、それゆえにショットブラストステップ１０６の際に壊れてより小さい片となる可能性が高いか、また、このことが小さい方のショットブラスト片のいくつかの組成推定値にどのように影響を及ぼすかが先験的に知られていれば、比較的脆い断片からこれらの小さい方のショットブラスト片が生じる可能性は、複数の断片におけるそれらの相対的な割合がそのまま示唆するより高いので、この効果を打ち消すために補正係数を適用することができる。例えば、比較的脆い断片が、いくつかの元素についてのより高い組成と他の元素についてのより低い組成とを有する可能性が高ければ、いくつかの小さい方のショットブラスト片の組成の推定値は、これらのより高い組成測定値とより低い組成測定値とを、予測可能な方法で反映する可能性が高い。いくつかの小さい方のショットブラスト片の組成の推定値を決定するために、多数の小さい方のショットブラスト片が使用される場合は、特にそうである。その場合、いくつかの小さい方のショットブラスト片における脆い断片が組成に過剰に影響することを補償するために、補正係数を使用して、これらのより高い組成測定値とより低い組成測定値とを調整することができる。
統計的な方法を用いると、選別された小さい方のショットブラスト片の組成、サンプリング方法、及びサンプル仕様などの既知の入力特性（ｉｎｐｕｔ ｑｕａｌｉｔｉｅｓ）を使用して、大きい方のショットブラスト片の組成を推定することができる。この推定値の確からしさは、既知の統計的なサンプリング方法および試験方法を使用することにより、推定することができる。大きい方のショットブラスト片の組成推定値を提供するために、当分野において公知である、小さい方のサンプルからある母集団の属性の推定値を導出する統計的方法の何れかを、使用することができる。
方法１００では、大きい方のショットブラスト片からなる供給物を、これらの組成の推定値と共に提供することができる。この組成推定値は、不確実性データを含むことがある。ショットブラスト片からなるこの供給物は、大きい方のショットブラスト片を新しい金属製品にリサイクルするリサイクルプロセスへ導入するために、ファウンドリーのようなリサイクル施設に、組成推定値と共に提供することができる。組成推定値は、ショットブラスト片をどの製品にリサイクルすることができるのか、または目的のアルミニウム合金を提供するために、大きい方のショットブラスト片を、他のどのようなアルミニウム合金材料に、どのような量で混合するとよいのかを決定するために使用することができる。大きい方のショットブラスト片と共に組成推定値を提供すると、リサイクル施設がこれらの大きい方のショットブラスト片を導入して、より高価値のアルミニウム合金バッチとすることが可能となるため、大きい方のショットブラスト片の価値を高めることができる。
次に図２を参照する。図２にはアルミニウム合金ホイールをリサイクルする方法２００が示されている。アルミニウム合金ホイールをリサイクルする方法２００は、廃棄金属片からなる供給物のバッチ組成を決定する方法１００の応用例である。よって、下記で考察される例のいずれも方法１００に適用することができ、方法１００を参照して上記で考察されたいずれの例も方法２００に適用することができる。更に、下記の考察は、本明細書に記載される方法を、アルミニウム合金ホイールをリサイクルする方法に限定することを意味しない。例えば、本明細書に記載される方法は、鋼合金、銅合金、または他の任意の適当な金属製の物体をリサイクルするための方法に適用され得る。
方法２００のステップ２０２では、特定の合金製のアルミニウム合金ホイールからなる供給物が提供される。いくつかの例において、この合金はＡ３５６．２アルミニウム合金とすることができる。上記に記載の廃棄金属製品と同様に、アルミニウム合金ホイールが特定の合金製であっても、ホイールの組成は変動することがある。そのため、アルミニウム合金ホイールからなる、ある処理バッチの総合組成は、そのバッチが最初に提供されるときには未知のことがある。
方法２００のステップ２０４では、アルミニウム合金ホイールは、複数の断片に断片化される。ホイールは、工業用シュレッダーのような断片化装置を通過させてホイールを移動させることによって断片化することができる。断片化プロセスによって生じた断片は、実質的に均一なサイズとなり得る。
断片化プロセス２０４の際に生成される断片のサイズは、断片化装置の設計および構成、例えばシュレッダーまたはカッターのサイズおよび配向に応じて変化する。断片は、不純物の除去を容易とするのに十分な小ささとすることができる。言い換えると、断片は、不純物を除去する必要を考慮して、可能な限り大きくすることができる。それらは、例えば、ステップ２０８において生成される小さい方のショットブラスト片よりはるかに大きいことがある。
いくつかの例では、ステップ２０４において生成される断片の質量の９５％を超える断片が、ステップ２０８において生成される小さい方のショットブラスト片の複数より大きいことがある。
いくつかの例では、ステップ２０４において生成される断片の質量の９９％を超える断片が、ステップ２０８において生成される小さい方のショットブラスト片の複数より大きいことがある。
いくつかの例では、ステップ２０４において生成される断片の質量の９９％を超える断片が、１インチより大きな最大長さを有することがある。
いくつかの例では、ステップ２０４において生成される断片の質量の９９％を超える断片が、１インチと８インチとの間の最大長さを有することがある。
方法２００のステップ２０６では、断片がショットブラストに供される。研磨材粒子が高速で断片を直撃する。これらの粒子は、断片の表面に衝突し、コーティング、腐食物および環境汚染物を取り除く。その結果、剥き出しのアルミニウム合金のショットブラスト片を得ることができる。
方法２００のステップ２０６では、研磨材を十分に高いエネルギーで断片に衝突させ、単一の断片を元の断片より小さいショットブラスト片の複数に分断させることができる。
方法２００のステップ２０８では、ショットブラスト片は、大きい方のショットブラスト片の複数と小さい方のショットブラスト片とに分離される。方法２００のいくつかの例において、小さい方のショットブラスト片の大部分は、ショットブラストプロセス２０６の際に、研磨材を十分に高いエネルギーでより大きな断片に衝突させ、単一の断片を種々のサイズのショットブラスト片の複数に分断させることによって形成され得る。ステップ２０６の際には、非常に大きな断片から小さなショットブラスト片が削り取られるため、これらのショットブラスト片のいくつかは、ステップ２０４において形成される殆ど全ての断片よりはるかに小さいものとなり得る。
次に図３を参照する。方法２００のいくつかの例では、大きい方のショットブラスト片が、アルミニウム合金から少なくとも一つの部品を製造する際に使用するために提供されるとき、ステップ２１０において得られた小さい方のショットブラスト片の組成推定値の表示が共に提供される。いくつかの例では、ステップ２１２において、大きい方のショットブラスト片が、Ａ３５６．２アルミニウム合金から少なくとも一つの部品を製造する際に使用するために提供されるとき、ステップ２１０において得られた小さい方のショットブラスト片の組成推定値の表示が共に提供される。例えば、大きい方のショットブラスト片を収容している大きな封止バッグまたは封止容器を、組成推定値と、おそらくは不確実性ファクターと共に、これらがバッグまたは容器に直接記載された状態、または、バッグまたは容器に貼付されたラベルに記載された状態で、提供することができる。いくつかの例では、ステップ２１２において、大きい方のショットブラスト片が、アルミニウム合金ホイールを製造する際に使用するために提供されるとき、ステップ２１０において得られた小さい方のショットブラスト片の組成推定値の表示が共に提供される。例えば、小さい方のショットブラスト片を収容する大きな封止バッグまたは封止容器を、組成推定値と、おそらくは不確実性ファクターと共に、これらがバッグまたは容器に直接記載された状態、または、バッグまたは容器に貼付されたラベルに記載された状態で、提供することができる。容器は、組成推定値および不確実性ファクターが輸送時に大きく変化することがないように、輸送時の汚染を防ぐために封止することができる。そのような容器またはバッグの典型的な質量は、１０００ポンド、または２０００ポンドを超えることがあり、場合によっては２２００ポンドである。いくつかの例では、小さい方のショットブラスト片は、大きい方のショットブラスト片の場合とは異なる部品（単数および複数の部品）にリサイクルするために提供される。例えば、大きい方のショットブラスト片は、より価値の高いアルミニウム合金を必要とする部品にリサイクルするために提供されることがある。小さい方のショットブラスト片は、より価値の低いアルミニウム合金しか必要としない部品にリサイクルするために提供されることがある。
次に図４を参照する。方法２００のステップ２０８のいくつかの例では、小さい方のショットブラスト片を複数の孔に通すことによって、ショットブラスト片を大きい方のショットブラスト片の複数と小さい方のショットブラスト片の複数とに分離する。すなわち、大きい方のショットブラスト片は、複数の孔を通過するには大き過ぎる。例えば、スクリーン、メッシュまたは格子の上に、ショットブラスト片の複数を置くと、これらのショットブラスト片のうち、ある数はスクリーン、メッシュまたは格子の複数の孔を通過し、集められる。ショットブラスト片の残りは、スクリーン、メッシュまたは格子の複数の孔を通過できないほど大きい。スクリーン、メッシュまたは格子の複数の孔を通過するショットブラスト片は、小さい方のショットブラスト片と称され、一方、スクリーン、メッシュまたは格子の複数の孔を通過しないショットブラスト片は、大きい方のショットブラスト片と称される。ただし、たまたま、小さい方のショットブラスト片の最大のものが、大きい方のショットブラスト片の最小のものより大きいことがある。例えば、たまたま、いくつかの小さい方のショットブラスト片は、複数の孔を通過しないことがあり、一方、いくつかの大きい方のショットブラスト片は、それらが比較的大きなサイズであるにもかかわらず、複数の孔を通過するような形状となっており、実際に通過してしまうことがある。いくつかの例において、スクリーン、メッシュまたは格子は、これらの複数の孔をショットブラスト片が通過することを促進するように、運動または振動するものとすることができる。
スクリーン、メッシュまたは格子の孔は、任意の形状とすることができ、これに限定されるものではないが、円形、楕円形、正方形、または他のあらゆる多角形を含む。スクリーン、メッシュまたは格子の孔は、任意のサイズとすることができる。いくつかの例では、それぞれの孔の最大幅を、（１／２）インチと１インチとの間とすることができる。
ショットブラスト片は、不規則な形状のことがある。この不規則性に起因して、ショットブラスト片は、特定の向きでのみスクリーン、メッシュまたは格子を通過し、他の全ての向きでは通過できないことがある。このことも、小さい方のショットブラスト片のうちの最大のものが、大きい方のショットブラスト片のうちの最小のものより大きいという結果となる要因となり得る。
次に図５を参照する。方法２００のステップ２１０のいくつかの例では、小さい方のショットブラスト片の複数の組成を測定するために、レーザスキャナを使用することができる。このことは、レーザを使用して、ショットブラスト片の表面のある点で材料を加熱し、その材料が冷却される過程で特性放射を放出するような温度とすることを含んでよい。その場合、その特性放射を検出し、種々の周波数における信号の大きさのスペクトルを提供するために、センサを動作させることができる。種々の周波数における信号の大きさであるこのスペクトルは、次に、合金内の種々の元素の相対濃度を推定するために、コンピュータプロセッサによって分析することができる。このことは、例えば、参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第１０，２２０，４１８号に記載されている。
方法２００の一つの例では、レーザ・ディスタンス・スペクトロメトリー（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）によって製造された「レーザ誘起ブレークダウン分光法（Ｌａｓｅｒ－Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）」（「ＬＩＢＳ」）組成アナライザを、レーザスキャナおよびセンサとして採用することができる。ＬＩＢＳ組成アナライザは、放射放出体、例えばＮｄ：ＹＡＧレーザを備えるものとすることができる。このレーザは、１～２０ヘルツの周波数範囲で発光し、それによってショットブラスト片とレーザとの間の接触点における温度を摂氏３０，０００度より高め、プラズマを発生させる。プラズマは、急速に冷却され、励起されたイオンを低エネルギー状態に戻す。低エネルギー状態に戻る際、イオンは特性放射を放出する。ＬＩＢＳ組成アナライザは、特性放射を検出する一つ以上のセンサを含むものとすることができる。次に、センサが計測した値をプロセッサで分析し、その結果から、温度変化を受ける材料中に含有される成分の濃度を決定することができる。プロセッサは、組成アナライザ内に配置されていてもよい。あるいは、プロセッサは、リモートプロセッサであってもよい。
他の適当な組成アナライザは、ショットブラスト片それぞれの材料によって放出される特性放射をそのショットブラスト片の表面において誘起し、その材料の組成を決定するためにその特性放射を検出および分析するレーザ分光法、または他の方法に依拠する他のシステムを使用する組成アナライザを含んでいてもよい。組成アナライザは、いずれかの適当なセンサを使用することによって特性放射を検出することができる。適当なセンサは、例えば、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）、高密度短チャンネル金属酸化膜半導体（ＨＭＯＳ）、電荷結合素子（ＣＣＤ）、及びその他のタイプのセンサを含んでいてもよい。
適当な組成アナライザは、例えば、プラズマや電子線などの放射放出体、または、他のいずれかの放射放出体、すなわち、ショットブラスト片それぞれの材料をそのショットブラスト片の表面上の少なくとも一つの点において、その材料が冷却する過程で十分な量および質の特性放射を放出する点（温度）まで加熱し、センサがその特性放射を検出することを可能にし、プロセッサがその特性放射から材料の組成を決定することを可能にするのに適している放射放出体を使用するものとすることができる。組成アナライザは、連続使用、ならびに特定のアルミニウム合金製リムのリサイクル作業において存在し得る典型的なコンディションに耐えるように、適合させることができる。そのようなコンディションは、アルミニウム合金製リムの移送機構の運転に起因する振動と、リサイクルプロセスにおいて生じる塵および他の粒子を含むことがある。
方法２００のステップ２１０のいくつかの例において、測定プロセスは、ショットブラスト片の試験表面を、それまで試験表面を覆っていたアルミニウムの層を除去することによって露出させてから、試験表面とすることを含んでいる。前述のように、元素移動および腐食などの冶金学的な効果に起因して、ショットブラスト片の表面組成は、ショットブラスト片の内部組成を代表しないことがある。小さい方のショットブラスト片の試験表面を覆っていたアルミニウムの層を除去することによって、試験表面が露出し、ショットブラスト片の内部組成に特徴的な材料のサンプルが提供される。内部組成は、ある片の総合組成により密接に対応していると考えられるため、その組成は、アルミニウム合金製品を製造するために使用されるバッチにそのショットブラスト片を含めることによって、アルミニウム合金製品の組成がどのような影響を受ける可能性が高いかという点で、知っておくべき組成値である。
次に図６を参照する。方法２００のステップ２１０のいくつかの例において、小さい方のショットブラスト片が提供され、溶融されて均一な塊状金属が生成される。次に、この塊状金属は、元素組成を決定するために測定される。図５のステップ２１０において参照される測定方法は、均一な総合組成を決定するために使用されることがある。これは、均一な塊状金属の表面のある点で材料をレーザで加熱し、その材料が冷却される過程で特性放射を放出するような温度とすることを含んでよい。次に、その特性放射を検出し、種々の周波数における信号の大きさのスペクトルを提供するために、センサを動作させることができる。次に、合金内の種々の元素の相対濃度を推定するために、コンピュータプロセッサによって分析することができる。
方法２００のステップ２１０において組成の測定のために均一な塊状金属を使用することにより、ショットブラスト片の組成が整合しなかったりばらついたりすることを排除することができる。前述のように元素移動および腐食などの冶金学的な効果に起因して、ショットブラスト片の表面組成は、ショットブラスト片の内部組成を代表しないことがある。小さい方のショットブラスト片を溶融して均一な塊状金属とすることによって、組成測定値は、元素移動に起因する変動をなくした平均的な組成を、より代表する。また、異なるショットブラスト片は、僅かに異なる組成を有することがあるが、溶融して均一な塊状金属にすることによって、これらの組成を平均化することができる。前述のように、均一な塊状金属の組成は、新しい金属部品にリサイクルするためにショットブラスト片を提供するとき、最も有用な値となり得る。
次に、この塊状金属の元素組成は、大きい方のショットブラスト片の元素組成の推定値を提供するために使用される。この推定値と、この推定値に関連する不確実性の値を提供するために、統計的なサンプリング方法を使用することができる。
図７は、廃棄金属片をリサイクルするためのシステム３００のブロック図を示す。図示のように、廃棄金属片をリサイクルするためのシステム３００は、コンベヤ３０２、断片化装置３０４、ブラストチャンバ３０６、分離装置３０８、少なくとも一つのセンサ３１０、及び、少なくとも一つのプロセッサ３１２を備えている。システム３００のいくつかの例では、レーザ３１４を備えていることがある。
コンベヤ３０２は、廃棄金属片からなる供給物を提供するものであり、例えば、これに限定するものではないが、特定の合金製のアルミニウム合金ホイールのような供給物である。廃棄金属片は、何らかの適当な手段によって（例えば、これに限定するものではないが、コンベヤ３０２の一端に接続されたホッパー中に廃棄金属片を投入するトラックによって、または廃棄金属片をコンベヤに載せる作業員によって手動で）コンベヤ３０２上に載せられる。
廃棄金属片をリサイクルするためのシステム３００のいくつかの例では、断片化装置３０４は、廃棄金属片からなる供給物をコンベヤ３０２から受け取る。断片化装置３０４は、廃棄金属片を複数の断片に断片化することができる。いくつかの例では、断片化装置は、シュレッダーまたはカッターとすることができ、廃棄金属片を複数の断片に裁断するために複数の刃を使用するものとすることができる。他の例において、断片化装置は、ウォータージェットカッターであってもよい。
廃棄金属片をリサイクルするためのシステム３００は、ブラストチャンバ３０６を備える。ブラストチャンバ３０６は、断片からなる供給物を断片化装置３０４から受け取る。ブラストチャンバ３０６内で、断片に向かって、それらの表面を清浄にするために（ショットブラストのために）、ショットのような研磨材が投射される。ショットとこれらの表面との衝突により、被覆物、腐食物、環境汚染物、及びクズ片を表面から除去することができる。システム３００のいくつかの例では、ブラストチャンバ３００は、遠心ブラスト装置とすることができる。（１／２）インチ以上のＳ３３０鋼ショットを使用することができる。
遠心ブラスト装置は、予め定められた経路に沿った移動のために、エンドレスチェーン間を横断する形で延在している複数のフライトで形成された搬送手段を完全に囲むハウジングを備えるものとすることができる。このハウジングは、四つのコンパートメントに区画されて、一つの入口チャンバ、二つのブラストチャンバ、及び一つのシェークアウトチャンバ（振り出しチャンバ）を含むものとすることができる。ブラストチャンバ内のフライトは、ブラストに耐性を有するマンガンロッドで形成することができ、一方、シェークアウトチャンバおよび入口チャンバ内のフライトは、より安価でより軽量の材料で形成することができる。廃棄金属片から除去されたクズ片は、シェークアウトチャンバ内から排出してシステムから除去することができ、使用済みの研磨材は、ブラストホイールに戻して再循環させることができる。
ブラストチャンバ３０６内でのショットブラストプロセスの際に、研磨材は、断片を複数に分断して元の断片より質量の小さいショットブラスト片とするのに十分なエネルギーで、断片に衝撃を与える。ショットブラスト片は、種々のサイズとなることがある。
ブラストチャンバ３０６の中で生じたショットブラスト片からなる供給物は、分離装置３０８に導入することができる。いくつかの例において、分離装置３０８は、複数の孔を備えている。これらの孔は、メッシュ、格子、またはスクリーン中にある。スクリーン、メッシュまたは格子の上に、ショットブラスト片の複数を置くと、これらのショットブラスト片のうち、ある数はスクリーン、メッシュまたは格子の複数の孔を通過し、集められる。ショットブラスト片の残りは、スクリーン、メッシュまたは格子の複数の孔を通過できないほど大きい。スクリーン、メッシュまたは格子の複数の孔を通過するショットブラスト片は、小さい方のショットブラスト片と称される。スクリーン、メッシュまたは格子の複数の孔を通過しないショットブラスト片は、大きい方のショットブラスト片と称される。いくつかの例において、スクリーン、メッシュまたは格子は、スクリーン、メッシュまたは格子の複数の孔をショットブラスト片が通過することを促進するように、運動または振動するものとすることができる。
いくつかの例において、メッシュ、格子またはスクリーンの孔の最大幅を、（１／２）インチと１インチとの間とすることができる。
いくつかの例において、断片化装置３０４は、分離装置３０８に対応させて、断片化装置３０４の中で生じた断片の９５％を超える断片が、分離装置３０８におけるスクリーン、メッシュまたは格子の複数の孔を通過するには大き過ぎるものとなるように、構成させることができる。
いくつかの例において、断片化装置３０４は、分離装置３０８に対応させて、断片化装置３０４の中で生じた断片の９９％を超える断片が、分離装置３０８におけるスクリーン、メッシュまたは格子の複数の孔を通過するには大き過ぎるものとなるように、構成させることができる。
分離装置３０８で得られた小さい方のショットブラスト片のグループからショットブラスト片の複数が選別され、分離装置３０８から少なくとも一つのセンサ３１０の方へ導かれる。システム３００の少なくとも一つのセンサ３１０は、ブラストチャンバ３０６で得られたショットブラスト片の複数を検出し、小さい方のショットブラスト片の複数の中の種々のショットブラスト片の材料について、複数の組成測定値を決定するために使用される。上述したように、システム３００のいくつかの例において、少なくとも一つのセンサ３１０は、レーザ分光装置を備えるものであってもよい。
システム３００の少なくとも一つのプロセッサ３１２は、小さい方のショットブラスト片の複数について材料の組成を測定することによって、総合組成測定値を決定するために使用される。少なくとも一つのプロセッサ３１２は、少なくとも一つのセンサ３１０と通信のために接続することができる。少なくとも一つのプロセッサ３１２は、ｉ）小さい方のショットブラスト片から得られた総合組成測定値と、ｉｉ）統計的な方法と、を使用して大きい方のショットブラスト片の組成の推定値を計算するために使用することができる。
システム３００のいくつかの例において、小さい方のショットブラスト片の複数を溶融し混合して均一な塊状金属にするために、溶融容器を使用することができる。溶融容器は、例えば、るつぼである。総合組成測定値は、均一な塊状金属の組成を測定することによって決定することができる。少なくとも一つのプロセッサ３１２は、少なくとも一つのセンサ３１０と通信のために接続することができる。少なくとも一つのプロセッサ３１２は、ｉ）均一な塊状金属から得られた総合組成測定値と、ｉｉ）統計的な方法と、を使用して大きい方のショットブラスト片の組成の推定値を計算するために使用することができる。
少なくとも一つのセンサ３１０がレーザ分光法装置を備えている例において、システムは、廃棄金属片のある部分を加熱し、冷却される過程で材料が特性放射を放出するような温度とするためのレーザ３１４を備えていてもよい。この例において、レーザ分光法装置はその特性放射を測定し、特性放射を分析し、材料の組成測定値を決定するために、少なくとも一つのプロセッサ３１２に接続することができる。いくつかの例において、少なくとも一つのプロセッサ３１２は、第一のプロセッサ及び第二のプロセッサを備えるものとすることができる。この第一のプロセッサは、スペクトルを分析し、種々の元素の百分率組成値を決定する。第二のプロセッサは、総合バッチ組成を決定するものとすることができる。あるいは、単一のプロセッサ３１２がスペクトルを分析し、種々の元素の百分率組成値を決定し、更に総合バッチ組成を決定するものとすることができる。
本明細書においては例のみにより本発明を記載した。添付の請求項によってのみ限定される本発明の要旨および範囲から逸脱することなく、これらの例示的な実施形態に対して種々の変更や変形を施すことができる。
Claims (23)
- アルミニウム合金ホイールをリサイクルする方法であって、
特定の合金製のアルミニウム合金ホイールからなる供給物を提供することと；
ある量の前記アルミニウム合金ホイールを複数の断片に断片化することと；
前記複数の断片から表面不純物を除去するために前記複数の断片をショットブラストに供し、ショットブラスト片の複数とすることと；
前記ショットブラスト片の複数を、大きい方のショットブラスト片の複数と小さい方のショットブラスト片の複数とに分離することと；
前記小さい方のショットブラスト片の複数からいくつかのショットブラスト片を選別し、そのいくつかのショットブラスト片の組成を測定することによって、前記大きい方のショットブラスト片の複数の組成を推定することと、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記断片をショットブラストに供することは、前記小さい方のショットブラスト片の複数の大部分を生じさせることを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 前記小さい方のショットブラスト片の複数の大部分を生じさせることは、複数の前記断片をショットブラストして、前記小さい方のショットブラスト片の複数の大部分を、複数の前記断片の破断により生じさせることを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - アルミニウム合金製の部品を製造する際に使用するために、前記大きい方のショットブラスト片と、前記大きい方のショットブラスト片の複数の組成と、を提供することを更に含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 前記部品は、アルミニウム合金ホイールである
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。 - 前記アルミニウム合金は、Ａ３５６．２アルミニウム合金である
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。 - 前記大きい方のショットブラスト片から製造される部品とは異なる製品を製造する際に使用するために、前記小さい方のショットブラスト片を集めることを更に含む
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。 - 前記ショットブラスト片の複数を前記大きい方のショットブラスト片の複数と前記小さい方のショットブラスト片の複数とに分離することは、前記小さい方のショットブラスト片の複数を複数の孔を通過させる一方、前記大きい方のショットブラスト片の複数は、前記複数の孔を通過するには大き過ぎることを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 前記複数の孔それぞれの最大幅の閾値は、（１／２）インチ～１インチである
ことを特徴とする請求項８に記載の方法。 - 断片化される前記アルミニウム合金ホイールの質量の９５％を超える量が、前記小さい方のショットブラスト片の複数より大きい断片に断片化される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 断片化される前記アルミニウム合金ホイールの質量の９９％を超える量が、最大長さが１インチより大きい断片に断片化される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 断片化される前記アルミニウム合金ホイールの質量の９９％を超える量が、最大長さが１インチ～８インチである断片に断片化される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 前記いくつかのショットブラスト片の組成を測定することは、
前記小さい方のショットブラスト片を溶融して均一な塊状金属とすることと；
前記均一な塊状金属の表面の少なくとも一つのスポットにおいて、その均一な塊状金属の材料を加熱し、その均一な塊状金属の材料を、冷却される過程で特性放射を放出する温度とすることと；
その均一な塊状金属の材料から放出される特性放射を検出することと；
プロセッサを動作させてその特性放射を分析し、その均一な塊状金属の材料の組成を決定することと、を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 前記いくつかのショットブラスト片の組成を測定することは、レーザ分光法を使用することを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 前記いくつかのショットブラスト片の組成を測定することは、前記いくつかのショットブラスト片のそれぞれについて、
前記ショットブラスト片の試験表面の少なくとも一つのスポットにおいて、そのショットブラスト片の材料を加熱し、そのショットブラスト片の材料を、冷却される過程で特性放射を放出する温度とすることと；
そのショットブラスト片の材料から放出される特性放射を検出することと；
プロセッサを動作させてその特性放射を分析し、そのショットブラスト片の材料の組成を決定することと、を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 前記いくつかのショットブラスト片のそれぞれについて、
それまで前記試験表面を覆っていたアルミニウムの層を除去して前記試験表面を露出させることによって、組成の測定のための前記試験表面とすることを更に含む
ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。 - アルミニウム合金ホイールをリサイクルするためのシステムであって、
特定の合金製のアルミニウム合金ホイールからなる供給物を提供するためのコンベヤと；
前記コンベヤからアルミニウム合金ホイールからなる前記供給物を受け取り、前記アルミニウム合金ホイールを複数の断片に断片化するための断片化装置と；
前記断片化装置から複数の前記断片を受け取り、複数の前記断片をショットブラストに供してショットブラスト片の複数とするためのブラストチャンバと；
前記ショットブラスト片の複数を受け取り、前記ショットブラスト片の複数を大きい方のショットブラスト片の複数と小さい方のショットブラスト片の複数とに分離するための分離装置と；
前記小さい方のショットブラスト片の複数から選別された、いくつかのショットブラスト片の総合組成を決定するためのプロセッサ／アナライザと、
を備えることを特徴とするシステム。 - 前記プロセッサ／アナライザは、
前記いくつかのショットブラスト片の材料を加熱し、前記いくつかのショットブラスト片の材料を、冷却される過程で特性放射を放出する温度とするためのレーザと；
前記いくつかのショットブラスト片の材料から放出される特性放射を検出するためのセンサと；
その特性放射を分析し、いくつかのショットブラスト片の総合組成を決定するためのプロセッサと、を備える
ことを特徴とする請求項１７に記載のシステム。 - 前記分離装置は、複数の孔を備える分離障壁を備え、
前記分離装置は動作時に、前記ショットブラスト片の複数を前記分離障壁の第一サイドおよび前記複数の孔に向けて押し付け、
前記小さい方のショットブラスト片の複数は、前記分離障壁の反対側まで通過する寸法で、前記大きい方のショットブラスト片の複数は、前記分離障壁の前記第一サイドにとどまる寸法である
ことを特徴とする請求項１７に記載のシステム。 - 前記複数の孔それぞれの最大幅の閾値は、（１／２）インチ～１インチである
ことを特徴とする請求項１９に記載のシステム。 - 前記断片化装置は、複数の前記断片の質量の９５％を超える断片が、前記複数の孔を通過するには大き過ぎる断片に含まれるべく動作するように構成された、複数のシュレッダーまたはカッターを備える
ことを特徴とする請求項１９に記載のシステム。 - 前記断片化装置は、複数の前記断片の質量の９９％を超える断片が、前記複数の孔を通過するには大き過ぎる断片に含まれるべく動作するように構成された、複数のシュレッダーまたはカッターを備える
ことを特徴とする請求項１９に記載のシステム。 - 前記プロセッサ／アナライザは、
前記小さい方のショットブラスト片のいくつかを溶融し混合して均一な塊状金属とするための溶融容器と；
前記均一な塊状金属の表面の少なくとも一つのスポットにおいて、その均一な塊状金属の材料を加熱し、その均一な塊状金属の材料を、冷却される過程で特性放射を放出する温度とするためのレーザと；
その均一な塊状金属の材料から放出される特性放射を検出するためのセンサと；
その特性放射を分析し、その均一な塊状金属の材料の組成を決定するためのプロセッサと、を備える
ことを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
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