JP3590960B2 - Method and apparatus for continuous treatment of aluminum dross and method for producing heat insulator or additives such as deoxidation and desulfurization in steelmaking operation - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はアルミニウムドロスの連続的処理方法およびその装置に係り、処理炉において順次に発生し掻き出されたアルミニウムドロスに含有されている溶融状態のアルミニウムメタルやドロス中混入空気などの流動分を該ドロス中に形成されるアーチを適切に破壊しながら圧搾分離して前記ドロスからのアルミニウム回収率を高めると共にドロス中混在空気によるアルミニウムの酸化消耗を適切に制限してアルミニウム分の高い高品質のアルミニウムドロスを得しめ、大量のアルミニウムドロスが連続的に発生するような操業条件下においても安定且つ的確で効率的な処理を有効に実施することのできる方法および装置を提供すると共に製鋼作業における保温剤ないし脱酸、脱硫等の添加剤の製造方法を提供しようとするものである。
【0002】
【従来の技術】
アルミニウムの溶解時においてアルミニウムドロスの発生することは周知の如くであり、このようなアルミニウムドロス中には金属アルミニウム分が相当に含有されている。従ってこのような金属アルミニウム分を分離回収することについては従来からそれぞれに検討実施されて来たところであって、一般的な手法としては溶解炉のような処理炉から掻き出されたアルミニウムドロスに含有されている溶融状態のアルミニウムメタルやドロス中に混在した空気のような流動分を圧搾排出中にドロス内に形成されるアーチを適切に破壊しながら圧搾分離してドロス中アルミニウムの回収率を高め、またドロス中に混在する空気によるアルミニウムの酸化を低減してアルミニウム分の高い高品質のアルミニウムドロスケーキを得しめようとするものである。
【0003】
即ち、上記したような金属アルミニウムの回収法として処理炉から掻き出された高温状態のドロスを容器に入れ、昇温、脱滓用フラックスなどを加え攪拌することによって金属アルミニウムを包む酸化皮膜を弱め、メタル液滴を集合させると共に重力によって酸化物と分離する方法や、底面に開口部を設けた容器内に入れ圧力を加えて液状アルミニウムを搾り出す方式等がある。なおこれらの処理に当っては圧力と共に振動を加え搾り出しをより効率良くする方法なども提案されている。
【0004】
また、本発明者等は上記のようなドロス中金属アルミニウムの分離回収について搾り出し方式を採用することに関し種々の検討を重ね、有効な提案をなしており、即ちドロスを圧搾してアルミニウムメタル分を分離するもので金属アルミニウムの分離回収率を高め、しかもドロス中の空気などを適切に除去して残留アルミニウム分の酸化を制限することにより処理後のドロスにおけるアルミニウム含有率を高め、該ドロスの有効利用を図ることに成功している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような従来におけるドロス中金属アルミニウムの重力による分離回収はアルミニウムの回収率を高めるが、昇温、脱滓用フラックスを加えるものは折角のアルミニウムを燃焼させて低減する。またその処理操作時に多量のガスや粉塵が発生し、作業環境を劣化するのみならず周辺環境をも汚染し、場合によっては爆発による環境破壊などを生ずる。更に、振動を付加する方式はそれなりにアーチの破壊が可能ではあるものの耐え難い騒音と振動が発生し、それ等に対しての防止措置は相当に高価なものとなり、また装置の設置場所すらも制限されることになる。
【0006】
一方近時におけるアルミニウム溶解設備は相当に大型化しており、従って溶融アルミニウムの表面に発生するドロスの量も相当に大量となり、そうした大量のアルミニウムドロスを効率的に処理することは相当に困難である。しかもこのようなアルミニウムドロスにおいては溶解炉から取出された状態の高温条件および前記フラックスなどの添加による高温条件によってドロス中アルミニウム分の酸化消耗が進行してドロスとしての利用価値が減少する。またドロス固体の摩擦抵抗によりアーチが形成されて圧搾が阻害され、圧搾後のドロス中に空隙を残すこととなって圧搾された圧搾ドロスあるいはドロスケーキ(本明細書において圧搾ドロスからドロス受入枠を脱型したものをいう)中の残留メタルと空隙中の酸素が反応し、酸化によるメタル消耗などが発生することを避け得ない。更に上記のようなアーチによる圧搾阻害をできるだけ制限するためには1回の処理量を制限するようなことが必要で、しかも好ましい結果を得難い状況にある。なお、製鋼作業における保温剤ないし脱酸、脱硫等の添加剤として好ましい製品が求められている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記したような従来技術における課題を解消することについて検討を重ねて創案されたものであって、前記したような相当の大量に発生するアルミニウムドロスの処理に関して連続方式、特に循環方式を採用し、即ち、ドロスを収容したドロスコンテナーを搬入し、該コンテナーを順次に移送せしめて押板装入、圧搾、清掃・冷却、圧搾ドロス脱型、払い出し、ドロス受入枠載置のような操作を夫々の位置における操作機器で順次且つ連続的に行わしめることにより上記のように相当の大量にドロス発生のある工場設備などにおいてドロス中アーチの発生を回避しながら適量毎のドロス処理を行わしめて適切なメタル回収を図り、能率的且つ的確なドロス処理を行わしめることに成功したものであって、以下の如くである。
【0008】
(1) メタル受入部に対しスリット部体およびドロス受入枠を装脱可能に設けたドロスコンテナー内にドロスを収容し、該ドロスコンテナーを搬入後、押板挿入位置、圧搾位置、清掃冷却位置、圧搾ドロス脱型位置およびドロスケーキ払い出し位置、ドロス受入枠載置位置に順次移送し、それぞれの位置に設けられた操作機器作動せしめて各操作を行わしめることを特徴とするアルミニウムドロスの連続的処理方法。
【0009】
(2) ドロス受入枠載置位置における受入枠載置後にメタル受入部を分離して該受入部のメタルを炉内に戻す等再利用することを特徴とする前記(1)項に記載のアルミニウムドロスの連続的処理方法。
【0010】
(3) 圧搾位置における圧搾処理後にメタル受入部を分離し残部を次作業位置に送り、該メタル受入部内のメタルは炉内に戻す等再利用することを特徴とする前記(1)項に記載のアルミニウムドロスの連続的処理方法。
【0011】
(4) ドロスケーキ払い出し位置においてドロスケーキと共に押板を払い出し、該押板を回収したドロスケーキを集積処理すると共に該押板をストックし、該押板をドロス受入枠内に収容されたドロス上に挿入して圧搾処理するために再度使用することを特徴とした前記(1)〜(3)項の何れか1つに記載のアルミニウムドロスの連続的処理方法。
【0012】
(5) ドロスコンテナーに収容されたアルミニウムドロスを圧搾位置において圧搾処理してから該コンテナーにおいてアルミニウムが高温の内にスリット部体をメタル受入部より切り離す作業を加え、然る後次作業位置に送ることを特徴とした前記(1)〜(4)項の何れか1つに記載のアルミニウムドロスの連続的処理方法。
【0013】
(6) メタル受入部に対しドロス中溶融メタルを分離するスリット部体およびドロス受入枠を装脱可能に設けたドロスコンテナーと該コンテナー内のドロスをドロス搬入位置から圧搾位置、清掃冷却位置、圧搾ドロス脱型位置、ドロスケーキ払い出し位置、ドロス受入枠載置位置に順次移送する搬送系を備え、上記各位置には夫々の操作を行わしめるための操作機器を配設したことを特徴とするアルミニウムドロスの連続的処理装置。
【0014】
(7) ドロス搬入位置と圧搾位置との間にコンテナー内に収容されたアルミニウムドロス上に押板を挿入する押板挿入位置を設けたことを特徴とする前記(6)項に記載のアルミニウムドロスの連続的処理装置。
【0015】
(8) 清掃冷却位置および該清掃冷却位置から圧搾ドロス脱型位置との間に適宜にバッグフィルターを備えた排風冷却ファンを配設してドロスコンテナーの清掃および圧搾ドロスの冷却を図ったことを特徴とした前記(6)項および(7)項の何れか1つに記載のアルミニウムドロスの連続的処理装置。
【0016】
(9) メタル受入部に対しスリット部体およびドロス受入枠を装脱可能に設けたドロスコンテナー内にドロスを収容し、該ドロスコンテナーを搬入後、押板挿入位置、圧搾位置、清掃冷却位置、圧搾ドロス脱型位置およびドロスケーキ払い出し位置、ドロス受入枠載置位置に順次移送し、それぞれの位置に設けられた操作機器を作動せしめて各操作を行わしめることを特徴とする製鋼作業における保温剤ないし脱酸、脱硫等の添加剤の製造方法。
【0017】
【発明の実施の形態】
上記したような本発明によるものの具体的な実施態様を適宜に添附図面を参照して説明すると、本発明においては図1において各部分に示されているように、メタル受入部1に対してスリット部体2およびドロス受入枠3が適宜に分解され且つこれらを積載組立て得るようにしたドロスコンテナー10を複数個採用し、またこのようなコンテナー10に対して押板5を併用するものである。然して上記したようなドロスコンテナー10はたとえば図1に示すようなセット作業Aでセットしたコンテナー10内に収容してドロスを搬入作業B後、押板挿入作業C、圧搾操作作業D、清掃冷却作業F、圧搾ドロス脱型作業Gを経てケーキ払い出し作業H、押板回収作業I、ドロス受入枠載置作業Lが行われ、コンテナ待機Jで待機し、この位置でメタル戻し作業Eを行い、空のメタル受入部1、スリット部体2、空のドロス受入枠3は次作業に備えて前記セット作業Aに戻ることとなり、同様の処理過程が順次に行わしめられる。
【0018】
即ちセット作業Aにおいてメタル受入部1上にスリット部体2およびドロス受入枠3が積載状態にドロスコンテナー10として組付けられ、このようなドロスコンテナー10はスリット部体2上のドロス受入枠3内に炉から掻出されたドロス4が収容され、ドロス処理装置に該ドロスを搬入後押板挿入作業Cに移され、前記したドロス4上に押板5が挿入される。
【0019】
上記のように収容されたドロス4に対しては次いでドロス圧搾作業Dが行われ、即ち押板5を介して上方から押圧力が作用され、嵩高状態のドロス4を圧縮し、ドロス中に含有されたメタル分および空気分はスリット部体2を介して搾出され、メタル分はメタル受入部1に受けられる。嵩高状態のドロス4は前記圧搾作業Dによって見掛け上の容積が減少された圧搾ドロス9となる。搾出されたメタル6を受けたメタル受入部1と圧搾されて体積の減少した圧搾ドロス9を収容したドロス受入枠3はスリット部体2と共に次の清掃冷却作業Fに移されて冷却されてから更に次の圧搾ドロス脱型作業Gに移され、前記ドロス受入枠3が圧搾ドロス9から脱型される。次いで払い出し作業Hに移り、スリット部体2上のドロスケーキ8と押板5がスリット部体2より払い出され、スリット部体2はメタル6の入ったメタル受入部1と共に前述した圧搾ドロス脱型作業Gの位置に戻され、この位置で先に分離されているドロス受入枠3を組付け(L)て待機状態Jとなる。
【0020】
上記した待機状態Jの位置(もしくは炉前如きであるセット作業Aの位置)でメタル受入部1はスリット部体2より外され、該メタル受入部1内で固化した固化メタル7は受入部1から取出されて処理炉に戻されて再使用され、メタル受入部1は前記した待機状態の位置若しくは炉前のような位置で前述したセット作業Aに移ることとなり、次のドロス収容に備えられる。
【0021】
上述した図1に示したような処理操作を連続的且つ循環状に実施するのに好ましい処理設備の1例レイアウトが図2に示されている。図2には同時に各部材の移動の軌跡が示されている。なおここで点線(・・・・・・)30はメタル受入部1、一点鎖線(──・ ─ ・──)31はドロス受入枠3、二点鎖線(──・・── ・・ ─)32はスリット部体2、実線(───)33はドロス4、破線(────)34は押板5の夫々の移動軌跡を示している。即ち行程的にはドロス搬入作業B、押板挿入作業Cの如く区分し段階的に考えることができるが、設備的にはこれらの作業BおよびCのため殊更にドロスコンテナーを位置変動させるような必要がなく、これらの作業は一定のスタート位置aにおけるドロスコンテナー10の搬入停止状態で実施でき、この位置から移送レール11によって圧搾作業位置dに移され、コンテナ10内のドロスに対して圧搾が加えられる。
【0022】
前記圧搾作業位置dにおいては、図5において併せて示されているようなドロスコンテナー10においてスリット部体2上のドロス受入枠3内に挿入されたドロス4に対し押板5を介した圧搾が押圧シリンダーで行われることは公知の如くで、その具体的な設備ないし操作は本発明者等によって提案されている特開平9−111357号などに示されている如くである。即ち受入枠3内のドロス4に対して押板5を介した圧搾が加えられ、ドロス4に含有された溶融アルミニウムメタルはメタル受入部1に滴下収容されるものである。
【0023】
上記のような圧搾位置dの処理を終えると、その後の作業を確実なものとするために必要に応じて図5に示すような係止具15によりスリット部体2はメタル受入部1と離される。即ちスリット部体2より圧搾されたメタルの一部が固化し、スリット部体2とメタル6を連結した筍状突出部23を切断して以降に行われるドロスケーキ払い出し作業において前記筍状突出部23が引掛り、作業を妨害することを解消する。
【0024】
次にこのような処理を終えたものは清掃冷却位置kに送入され、該位置kにおいては冷却ファン12が多段に配設され、特に第1段のファン12にはバッグフィルター機構13を備えた吸引排気系14が設けられることによって空気の浄化を図ってから外部に放出され、次の第2段、第3段のファン12で圧搾ドロス9に対する冷却が引続いてなされる。なおここでメタル受入部1は清掃冷却位置kに移送される前に以下に示す要領でドロスコンテナー10から外してもよく、この場合の工程を図3、図4に示す。
【0025】
即ち、圧搾作業d後、清掃冷却位置kに移送される前にメタル受入部分離位置eに移されて前記図1のメタル戻し作業Eに示すようにスリット部体2の底部に取付けられていたメタル受入部1を分離するが、該メタル受入部1に収容されている前記アルミニウムメタルはこのような分離時においては少なくとも実質的に部分的溶融状態であり、分離後に冷却硬化して固化メタル7となり、受入部1から取出されることはメタル戻し作業E部の下部に示す如くで、斯うして分離されたメタル7は炉に戻され再使用される。しかしメタル受入部1を分離したドロスコンテナー10内の圧搾ドロス9は高温で、場合によっては溶融状態である残存メタルが次工程以後においてスリット部体2部分より滴下して設備を汚損するので斯うした場合にはメタル受入部1をコンテナー10から分離することが好ましくない場合があり、斯様な場合には前述した図1に示す如く待機位置jまでメタル受入部1を添着されたままで処理する方が好ましい。他の動きは図1および図2と同様である。
【0026】
図1および図2をさらに詳述すると、前述したように冷却された後における圧搾ドロス9は図2に示すような圧搾ドロス脱型位置fにおいてドロス受入枠3が脱型待機され、ドロスケーキ8とスリット部体2はケーキ払い出し作業Hに移って払い出され、ドロスケーキ8上に押板5が添設された状態でスリット部体2から払い出される。次いでドロスケーキ8上の押板5も取外されることは図1のIの如くで、残ったスリット部体2とメタル7を受入れたメタル受入部1は図2における圧搾ドロス脱型位置f、即ちドロス受入枠載置位置lに戻され、該位置lで待機しているドロス受入枠3をスリット部体2上に載置し、循環ライン外に突出して形成されたコンテナ待機位置jに適宜受入れられて待機する。次に前記待機位置j若しくは炉前等の位置でメタル受入部1からメタル7が取出されて炉内に返され、再度メタル受入部1、スリット部体2およびドロス受入枠3をセットし、このような待機位置j若しくは炉前等に仮置きし、炉前でドロスが装入され前記スタート位置aに移されて前述したような処理を繰返して受ける。
【0027】
図2に示すようなドロスケーキ払い出し位置gとスタート位置aとの間には押板回収位置hおよび押板ストック位置iの如きが適宜に形成され、押板回収位置hの下方にドロスケーキ取出し部を設けて順次に得られるドロスケーキを堆積させると共に押板ストック位置iにおいて堆積された押板は適宜に前記スタート位置aにおいて装入ドロス上に装填される。
【0028】
上記したようなドロスケーキ取出しを的確に実施するため本発明者等は図7に示すような従来の係止突部17のみを対設した挟持具18に代えて図6に示すようにケーキ受部16と係止突部17とを併用した挟持具18aを用いることを提案する。即ちこのようにケーキ受部16と係止突部17とを併用することにより単に係止突部17のみより成る従来の図7のものにおいてしばしば発生するドロスケーキの脱落を適切に防止し、ドロスケーキ脱落による破損を適切に回避することができる。
【0029】
なお本発明者等は前記した押板5をドロス受入枠3内に収容されたドロス4上に装脱する手法として図5に示すように押板5の中央部に挟持用突起19を形成すると共に該把持用突起19の頂部周側に傾斜面20を環設した笠形突部21を設けることを提案するものであって、このような笠形突起21は押板5を装脱するための把持頭部22を降下させるに当って軸線が多少ずれた場合においても把持頭部22を笠形突部21の傾斜面20によって適切に誘導し適切な芯合わせをなし、有効な押板5の装脱をなさしめる。
【0030】
図5に示したような筍状突出部23について更に説明すると、本発明者等は上記のようなアルミニウムドロスを連続的に処理するに当って処理されるドロスの性状如何によって圧出されたメタルが図5に示すようにメタル受入部1内において筍状に固化突出し、このような筍状突出部23の形成された状態のままで操業するとスリット部体2やその上部におけるドロスケーキと固着し、即ちこのような筍状突出部23の発生したままの操業によるとドロスコンテナユニットの組立ないし操作困難やその後の回収メタルオーバーフローが発生する。
【0031】
しかも上記のように発生した筍状突出部23の除去作業は頗る困難であって作業者がスリット部体2の下に潜って除去作業することが必要で危険性が大であり、フォークリフトの爪でこじり落したり、スリット部体2をバーナで加熱したりして除去することとなるが何れにしても工数が多く危険性が大で、スリット部体2やフォークリフトを損傷するなどの不利がある。
【0032】
このような筍状突出部23の形成による不利を避けるため、本発明者等はドロスのメタルを搾った直後においてメタルの凝固しないあるいは凝固しても相当に高温の状態でスリット部体2を係止具15によって上昇させて筍状突出部23による固着を切離し、突出部23の凝固後に組んで次工程に移ることによって上記したような不利ないし事故を有効に防止し、スリット部体2が固着することのない円滑な操業を可能と安全な運用をなすことができる。
【0033】
上記したような本発明によるならば、メタル受入部に対しスリット部体およびドロス受入枠を装脱可能に設けた複数個のドロスコンテナーと押板を用い、該ドロスコンテナーをコンテナー組立仮置位置から炉前ドロス装入後ドロス搬入位置、押板挿入位置、圧搾位置、清掃冷却位置および圧搾ドロス脱型位置、ドロスケーキ払い出し位置およびドロス受入枠載置位置に順次に移送し、それぞれの位置に設けられた操作機器作動せしめて各操作を行わしめることによって処理炉において順次に発生し掻き出されたアルミニウムドロスに含有されている溶融状態のアルミニウムメタルやドロス中混入空気などをドロス中に形成されるアーチの如きを有効に破壊した条件下で的確に分離し、ドロスからのアルミニウム回収率を高めると共に混入空気によるアルミニウムの酸化を制限した高品質のアルミニウムドロスを適切に得しめ、しかもそれなりに大量のアルミニウムドロスが連続的に発生する操業条件下において安定且つ的確で効率的な処理を有効に実施せしめる。
【0034】
また、本発明のものは、圧搾位置における圧搾処理後あるいはドロス受入枠載置後にメタル受入部を分離してメタルを炉内に戻すと共にメタル受入部をコンテナー組立位置に戻し、メタル受入部分離位置から得られたメタル受入部およびスリット座上に前記ドロス受入枠をセットしてアルミニウムドロスを受入れることによりドロスコンテナーを有効に循環使用せしめて効率的な前記アルミニウムドロスの連続的処理を可能とする。
【0035】
更に本発明のものは、ドロスケーキと共に押板を取出し、該押板を分離回収したドロスケーキを集積処理すると共に前記押板をドロス受入枠内に収容されたドロス上に挿入して圧搾処理することによってドロス受入枠内に押板を用いた効率的な圧搾を円滑に行わせ得る。
【0036】
また本発明では、ドロスコンテナーに受入れられたアルミニウムドロスを圧搾位置において圧搾処理してからアルミニウムが凝固しないあるいは相当に高温の間にスリット部体と分離し、該分離状態で凝固を終了してからメタル取出し位置に送ることによってスリット部体を有効利用せしめた円滑なドロス処理を行わしめる。
【0037】
なお本発明のものは、メタル受入部に対しドロス中溶融メタルを分離するスリット部体を装脱可能に設けたドロスコンテナーをドロス受入位置から圧搾位置、清掃冷却位置、圧搾ドロス脱型位置、ドロスケーキ払い出し位置、ドロス受入枠載置位置に順次移送する搬送系を備え、上記各位置には夫々の操作を行わしめるための操作機器を配設したことにより上記したような本発明のドロス処理を設備の効率的利用により円滑に実施せしめる。
【0038】
また本発明では、ドロス搬入位置と圧搾位置との間に受入れられたアルミニウムドロス上に押板を挿入する押板挿入位置を設けたことによって押板を挿入したコンテナー内全般におけるアルミニウムドロスを有効に実施することのできる装置が提供される。
【0039】
更に本発明では、清掃冷却位置および該清掃冷却位置からドロスケーキ取出し位置との間に適宜にバッグフィルターを備えた排風器を配設してドロスコンテナーの清掃およびドロスケーキの冷却を図ったことにより一連のドロス処理を比較的清掃な雰囲気条件下で円滑に実施せしめる。
【0040】
本発明方法による連続的処理方法の実施態様によるものの具体的な実施態様について説明すると、アルミニウム合金50トン程度を溶解する溶解炉における溶解処理に当って発生した約930kgのドロスが発生し、このような発生ドロスを従来法によって処理するには相当数のドロスコンテナー、該ドロスコンテナーを送入して圧搾するプレス設備、前記コンテナーをフォークによって扛上し運搬操作し、あるいは得られたドロスケーキを荷役、運搬するフォークリフトのような荷役操作機器、コンテナーをも含む熱ドロスの冷却設備、ドロスケーキをコンテナーから抜き取る設備、スリット部体などに付着したメタルなどを分離除去する工具などを必要とし、勿論それらの機器、工具を操作するための数名前後の定常または非定常作業員を必要とする。これに対し本発明によるものは図1に示すように作業行程を配設し、ドロスコンテナーを移送するレールのような搬送手段を採用することにより連続的に移動せしめて順次に所要の作業をなし、相当に高温なドロスを円滑に処理することが可能である。
【0041】
上記したような本発明処理方法のタイムスケジュールは図7に示す如くであって、前述したようなドロスコンテナーに1回当り310kgづつのドロスを受入れ、この図8に示すような作業行程によって処理するならば前記した930kg程度のドロスを60分で処理し得ることが確認され、原則的に1人の作業者によって930kgのドロスをスタート時の25分迄と後半の35分以後においては相当のゆとりをもった作業条件により処理することができる。従来技術の手法によるならば仮りに高度且つ綿密に連繋した作業をなし図7に示したような正確なスケジュールに従って作業したとしても少なくとも作業の重なる25〜35分の間においては3名の作業員による機械作動に準じた正確な作業を必要とし、本発明によるものは少なくとも従来法によるものの必要作業者数を3分の1以下に縮減し、しかも安定した的確な操業をなし得るものであることが確認された。
【0042】
また、上記したような本発明の方法を実施することによって得られたアルミニウムドロスについては混入空気によるアルミニウムメタルの酸化が適切に制限された高品質のアルミニウムドロスを効率的に得しめることから、製鋼作業における保温剤ないし脱酸、脱硫等の添加剤などに有効に利用でき、ドロスのソースが明確であることから溶鋼や溶銑などを汚損しないことが確認された。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したような本発明によるときは相当量のアルミニウムドロスが連続的に発生するアルミニウム処理設備から順次に掻き出されたドロス中アルミニウムメタルや混入空気を効果的且つ連続的に分離してアルミニウム回収率を向上すると共に混入空気によるアルミニウムメタルの酸化を制限した高品質のアルミニウムドロスを安定且つ効率的に得しめるものであって、製鋼作業における保温剤ないし、脱酸、脱硫等の添加剤などに有効に利用でき、ドロスのソースが明確であるから溶鋼や溶銑などを汚損しない等の効果があり、工業的にその効果の大きい発明である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるドロスコンテナー内圧縮ドロスが高温で、圧縮後相当時間溶融状態の残存メタルが滴下する可能性のある場合に即応するようにした連続処理操作を段階的に示した説明図である。
【図2】図1に示したような処理操作を連続的に実施する設備の1例についての平面的説明図である。
【図3】本発明によるもう1つのドロスコンテナー内圧縮ドロスが比較的低温で、圧縮後溶融状態の残存メタルが滴下せず、処理装置を汚損しない場合に即応するようにした連続処理操作を段階的に示した説明図である。
【図4】図3に示したような処理操作を連続的に実施する設備の1例についての平面的説明図である。
【図5】スリット部体およびドロス受入枠とメタル受入部の装脱操作関係およびアルミニウムドロスに対する押板の装脱操作関係を示した部分的な断面図である。
【図6】ドロスケーキに対する取扱い操作具の係止状態を示した部分的な説明図である。
【図7】ドロスケーキに対する従来の取扱い操作具による係止状態と該係止状態からドロスケーキの脱落状態とを併せて示した説明図である。
【図8】本発明による作業工程図である。
【符号の説明】
1 メタル受入部
2 スリット部体
3 ドロス受入枠
4 ドロス
5 押板
6 溶融メタル
7 固化メタル
8 ドロスケーキ
9 圧搾ドロス
10 ドロスコンテナー
11 移送レール
12 冷却ファン
13 バッグフィルター機構
14 吸引排気系
15 係止具
16 ケーキ受部
17 係止突部
18 挟持具
19 把持用突起
20 傾斜面
21 笠形突部
22 把持頭部
23 筍状突出部
A セット作業
B ドロス受入作業
C 押板挿入作業
D ドロス圧搾作業
E メタル戻し作業
F 清掃冷却作業
G 圧搾ドロス脱型作業
H ケーキ払出し作業
I 押板回収作業
J コンテナー待機状態
L ドロス受入枠載置作業
a スタート位置
d 圧搾作業位置
e メタル受入部分離位置
f 圧搾ドロス脱型位置
g ドロスケーキ払出し位置
h 押板回収位置
i 押板ストック位置
j 待機位置
k 清掃冷却位置
l ドロス受入枠載置位置
作業工程図中
▲1▼ コンテナー内ドロス装入作業
▲2▼ 圧搾処理作業
▲3▼ ドロス冷却作業
▲4▼ 圧搾ドロス脱型作業
▲5▼ ドロスケーキ払い出し作業
▲6▼ ドロス受入枠載置作業
▲7▼ 押板回収作業[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for continuous treatment of aluminum dross, in which a flow component such as molten aluminum metal or air mixed in dross contained in aluminum dross generated and scraped sequentially in a processing furnace is removed. High quality aluminum with high aluminum content by appropriately compressing and separating the arch formed in the dross while squeezing and separating to increase the aluminum recovery rate from the dross and appropriately restricting the oxidative consumption of aluminum by air mixed in the dross Provided is a method and apparatus capable of obtaining a dross and effectively performing a stable, accurate, and efficient treatment even under operating conditions in which a large amount of aluminum dross is continuously generated. Another object of the present invention is to provide a method for producing additives such as deacidification and desulfurization.
[0002]
[Prior art]
It is well known that aluminum dross is generated during dissolution of aluminum, and such aluminum dross contains a considerable amount of metallic aluminum. Therefore, the separation and recovery of such metallic aluminum has been studied and implemented in the past, and as a general method, it is contained in aluminum dross scraped from a processing furnace such as a melting furnace. In order to increase the recovery rate of aluminum in the dross, it is possible to squeeze and separate the flow components, such as molten aluminum metal and air mixed in the dross, while appropriately destroying the arch formed in the dross during the squeeze discharge. Another object of the present invention is to reduce the oxidation of aluminum by air mixed in the dross to obtain a high-quality aluminum dross cake having a high aluminum content.
[0003]
That is, as a method for collecting metal aluminum as described above, dross in a high-temperature state scraped out of the processing furnace is put into a container, and the oxide film surrounding the metal aluminum is weakened by adding a flux for raising the temperature, removing slag, etc., and stirring. And a method in which metal droplets are collected and separated from oxides by gravity, or a method in which a liquid aluminum is squeezed out by placing it in a container having an opening at the bottom and applying pressure. In addition, in these processes, a method of applying vibration together with pressure to make squeezing more efficient has been proposed.
[0004]
In addition, the present inventors have repeated various studies on the adoption of a squeezing method for the separation and recovery of metal aluminum in dross as described above, and have made an effective proposal, that is, squeezing dross to reduce the amount of aluminum metal. The aluminum content in the dross after treatment is increased by increasing the rate of separation and recovery of metallic aluminum by removing the air in the dross and limiting the oxidation of residual aluminum by separating the aluminum. It has been successfully used.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Although the conventional separation and recovery of metal aluminum in dross by gravity as described above increases the recovery rate of aluminum, the addition of a flux for raising the temperature and removing slag reduces the aluminum by burning the bent aluminum. In addition, a large amount of gas and dust is generated during the processing operation, which not only deteriorates the working environment but also pollutes the surrounding environment, and in some cases, causes environmental destruction due to an explosion. Furthermore, the method of adding vibration can destroy the arch to some extent, but produces unbearable noise and vibration, and measures to prevent them are considerably expensive, and the installation place of the device is also restricted. Will be done.
[0006]
On the other hand, aluminum melting equipment has recently become quite large, and the amount of dross generated on the surface of molten aluminum has also become quite large, making it very difficult to efficiently treat such a large amount of aluminum dross. . Moreover, in such an aluminum dross, oxidative consumption of aluminum in the dross progresses due to the high temperature conditions in the state of being taken out of the melting furnace and the high temperature conditions due to the addition of the flux and the like, and the utility value of the dross decreases. In addition, the arch is formed due to the frictional resistance of the dross solid and the squeezing is hindered, leaving a void in the dross after the squeezing. It is unavoidable that the residual metal in the mold and the oxygen in the voids react with each other to cause metal consumption due to oxidation. Furthermore, it is necessary to limit the amount of processing at one time in order to limit the crushing inhibition by the arch as much as possible, and it is difficult to obtain a favorable result. In addition, a product which is preferable as a heat insulating agent or an additive for deoxidation, desulfurization and the like in a steelmaking operation is required.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention was conceived by repeatedly studying to solve the problems in the prior art as described above, and a continuous method, particularly a circulation method, for treating a large amount of aluminum dross as described above. Adopting, that is, carrying in the dross container containing the dross, transporting the container sequentially, and performing operations such as pressing plate loading, squeezing, cleaning / cooling, squeezing dross demolding, dispensing, placing dross receiving frame By using the operating device at each position sequentially and continuously, so as to perform dross processing for each appropriate amount while avoiding the occurrence of arches during dross in factory equipment etc. where a considerable amount of dross occurs as described above. The present invention has succeeded in achieving an efficient and accurate dross treatment by appropriately collecting metals, and is as follows.
[0008]
(1) The dross is accommodated in a dross container in which a slit body and a dross receiving frame are removably provided with respect to a metal receiving portion, and after the dross container is carried in, a push plate inserting position, a pressing position, a cleaning cooling position, Continuous processing of aluminum dross characterized by sequentially transferring to the pressed dross demolding position, dross cake dispensing position, and dross receiving frame mounting position, and operating the operating equipment provided at each position to perform each operation Method.
[0009]
(2) The aluminum according to (1), wherein the metal receiving portion is separated after the receiving frame is placed at the dross receiving frame mounting position, and the metal of the receiving portion is returned to the furnace, for example, to be reused. Continuous treatment of dross.
[0010]
(3) The metal receiving section is separated after the squeezing process at the squeezing position, the remaining part is sent to the next work position, and the metal in the metal receiving section is reused, for example, returned to the furnace. Continuous treatment of aluminum dross.
[0011]
(4) At the dross cake dispensing position, the push plate is paid out together with the dross cake, the collected dross cake is collected, the push plate is stocked, and the push plate is placed on the dross accommodated in the dross receiving frame. The method for continuously treating aluminum dross according to any one of the above (1) to (3), wherein the aluminum dross is used again for squeezing after being inserted into the aluminum dross.
[0012]
(5) The aluminum dross housed in the dross container is squeezed at the squeezing position, and then the slit is separated from the metal receiving portion while the aluminum temperature is high in the container, and then sent to the next operation position. The method for continuously treating aluminum dross according to any one of the above items (1) to (4), characterized in that:
[0013]
(6) A dross container provided with a slit body for separating molten metal in dross and a dross receiving frame with respect to a metal receiving portion, and a dross in the container is compressed from a dross loading position to a cleaning position, a cleaning cooling position, and a pressing position. Aluminum comprising a transport system for sequentially transferring to a dross demolding position, a dross cake dispensing position, and a dross receiving frame mounting position, and operating devices for performing respective operations are arranged at each of the above positions. Dross continuous processing equipment.
[0014]
(7) The aluminum dross according to the above (6), wherein a push plate insertion position for inserting a push plate on the aluminum dross housed in the container is provided between the dross loading position and the pressing position. Continuous processing equipment.
[0015]
(8) An exhaust cooling fan provided with a bag filter as appropriate between the cleaning cooling position and the cleaning dross removing position from the cleaning cooling position to clean the dross container and cool the compressed dross. The continuous apparatus for treating aluminum dross according to any one of the above items (6) and (7), characterized in that:
[0016]
(9) The dross is accommodated in a dross container in which a slit body and a dross receiving frame are removably provided with respect to a metal receiving portion, and after the dross container is carried in, a push plate insertion position, a pressing position, a cleaning cooling position, Insulating agent for steelmaking work, which is sequentially transferred to a pressed dross demolding position, a dross cake dispensing position, and a dross receiving frame mounting position, and activates operating devices provided at each position to perform each operation. Or a method for producing additives such as deacidification and desulfurization.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A specific embodiment of the present invention as described above will be described with reference to the accompanying drawings as appropriate. In the present invention, as shown in each part in FIG. A plurality of
[0018]
That is, in the setting operation A, the
[0019]
Next, the dross pressing operation D is performed on the
[0020]
At the position of the standby state J described above (or the position of the setting operation A such as in front of the furnace), the
[0021]
FIG. 2 shows an example layout of a preferred processing facility for continuously and circulating the processing operation as shown in FIG. 1 described above. FIG. 2 shows the locus of movement of each member at the same time. Here, the dotted line (...) 30 is the
[0022]
In the pressing operation position d, pressing the
[0023]
When the processing at the pressing position d as described above is completed, the
[0024]
Next, the processed product is sent to the cleaning / cooling position k, in which the cooling
[0025]
That is, after the pressing operation d, before being transferred to the cleaning and cooling position k, it was moved to the metal receiving portion separating position e and attached to the bottom of the
[0026]
1 and 2 will be described in more detail. As described above, the compressed dross 9 after being cooled, the
[0027]
A push plate collecting position h and a push plate stock position i are appropriately formed between the dross cake payout position g and the start position a as shown in FIG. 2, and the dross cake is taken out below the push plate collecting position h. The dross cake obtained sequentially is provided by providing a portion, and the push plates deposited at the push plate stock position i are appropriately loaded on the loading dross at the start position a.
[0028]
In order to accurately carry out the dross cake removal as described above, the present inventors have replaced the
[0029]
As a method of loading and unloading the
[0030]
To further explain the bamboo-
[0031]
Moreover, the work of removing the bamboo-shaped
[0032]
In order to avoid such disadvantages due to the formation of the bamboo-
[0033]
According to the present invention as described above, a plurality of dross containers and a push plate provided detachably with a slit body and a dross receiving frame with respect to a metal receiving portion are used, and the dross container is moved from the container assembly temporary storage position. After loading the dross in front of the furnace, transfer to the dross loading position, push plate insertion position, pressing position, cleaning / cooling position and pressing dross demolding position, dross cake payout position, and dross receiving frame mounting position, and set them at each position. By operating the operation device and performing each operation, molten aluminum metal or air mixed in dross contained in the aluminum dross generated and scraped sequentially in the processing furnace is formed in the dross. Separates accurately under conditions where arches and the like are effectively destroyed, increasing the aluminum recovery rate from dross and entraining air According properly tighten obtain high quality aluminum dross limit the oxidation of aluminum, yet effectively allowed to implement stable and accurate and efficient processing in mass of operating conditions of aluminum dross occurs continuously reasonably.
[0034]
Further, according to the present invention, after the squeezing process at the squeezing position or after placing the dross receiving frame, the metal receiving portion is separated and the metal is returned to the furnace, and the metal receiving portion is returned to the container assembling position. By setting the dross receiving frame on the metal receiving portion and the slit seat obtained from the above and receiving the aluminum dross, the dross container can be effectively circulated for efficient continuous processing of the aluminum dross.
[0035]
Further, according to the present invention, the pressing plate is taken out together with the dross cake, the dross cake obtained by separating and collecting the pressing plate is integrated, and the pressing plate is inserted into the dross accommodated in the dross receiving frame and pressed. Thereby, efficient pressing using the pressing plate can be smoothly performed in the dross receiving frame.
[0036]
Further, in the present invention, after the aluminum dross received in the dross container is squeezed at the squeezing position, the aluminum does not solidify or is separated from the slit body during a considerably high temperature, and after the solidification is terminated in the separated state, Smooth dross processing that makes effective use of the slit body by sending it to the metal removal position is performed.
[0037]
The dross container provided with a detachable slit portion for separating molten metal in the dross with respect to the metal receiving portion can be squeezed from the dross receiving position to the pressing position, the cleaning / cooling position, the pressing dross demolding position, the dross position. A cake delivery position, a transfer system for sequentially transferring to the dross receiving frame placement position is provided, and the dross processing of the present invention as described above is provided by arranging operating devices for performing the respective operations at the respective positions. It will be implemented smoothly by efficient use of equipment.
[0038]
Further, in the present invention, by providing a push plate insertion position for inserting the push plate on the aluminum dross received between the dross loading position and the pressing position, the aluminum dross in the entire container in which the push plate is inserted can be effectively used. An apparatus is provided that can be implemented.
[0039]
Further, in the present invention, an air vent provided with a bag filter is appropriately disposed between the cleaning and cooling position and the dross cake take-out position from the cleaning and cooling position to clean the dross container and cool the dross cake. Thus, a series of dross treatments can be smoothly performed under relatively clean atmosphere conditions.
[0040]
A specific embodiment of the continuous processing method according to the present invention will be described in detail. About 930 kg of dross generated during the melting process in a melting furnace for melting about 50 tons of an aluminum alloy is generated. In order to treat the generated dross by the conventional method, a considerable number of dross containers, a press equipment for feeding and squeezing the dross container, lifting and transporting the container with a fork, or unloading the obtained dross cake. , Cargo handling equipment such as a forklift for transport, cooling equipment for heat dross including containers, equipment for extracting dross cake from containers, tools for separating and removing metal etc. adhering to the slit body, etc. Stationary or unsteady workers after several names to operate equipment and tools Need. On the other hand, according to the present invention, the work steps are arranged as shown in FIG. 1, and the transfer means such as rails for transferring the dross containers are continuously moved by the transfer means to perform the required work sequentially. In addition, it is possible to process dross having a considerably high temperature smoothly.
[0041]
The time schedule of the processing method of the present invention as described above is as shown in FIG. 7, and the dross container as described above receives 310 kg of dross at a time and processes the dross according to the work process as shown in FIG. Then, it was confirmed that the dross of about 930 kg described above could be processed in 60 minutes, and in principle, a single worker was able to process the dross of 930 kg by 25 minutes at the start and 35 minutes after the latter half of the time. Can be processed according to the working conditions having According to the method of the prior art, even if the work is performed in a highly detailed schedule and is performed according to an accurate schedule as shown in FIG. The present invention requires at least the conventional method to reduce the number of required workers to one-third or less, and can perform a stable and accurate operation. Was confirmed.
[0042]
In addition, the aluminum dross obtained by carrying out the method of the present invention as described above can efficiently obtain high-quality aluminum dross in which the oxidation of aluminum metal by the mixed air is appropriately restricted. It can be effectively used as a heat insulating agent or an additive for deoxidation, desulfurization, etc. in work, and it has been confirmed that the source of dross is clear and does not contaminate molten steel or hot metal.
[0043]
【The invention's effect】
According to the present invention as described above, aluminum is recovered by effectively and continuously separating aluminum metal and mixed air in dross sequentially scraped from an aluminum processing facility in which a considerable amount of aluminum dross is continuously generated. High-quality aluminum dross with improved efficiency and limited oxidation of aluminum metal by entrained air. It is used as a heat insulating agent in steelmaking operations, or as an additive for deoxidation, desulfurization, etc. It is an invention that can be used effectively and has the effect of not polluting molten steel, hot metal, etc. since the dross source is clear, and is industrially highly effective.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory view showing step by step a continuous processing operation adapted to a case where a compressed dross in a dross container according to the present invention is at a high temperature and molten metal may drop for a considerable time after compression. It is.
FIG. 2 is an explanatory plan view of an example of equipment for continuously performing the processing operation as shown in FIG.
FIG. 3 shows a continuous processing operation in which the compressed dross in another dross container according to the present invention is at a relatively low temperature, the residual metal in the molten state after compression does not drip, and the processing apparatus is not polluted; FIG.
FIG. 4 is a plan explanatory view of an example of equipment for continuously performing the processing operation as shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a mounting / removing relationship between a slit body and a dross receiving frame and a metal receiving portion and a loading / unloading operation of a push plate with respect to an aluminum dross.
FIG. 6 is a partial explanatory view showing a locked state of the handling operation tool with respect to the dross cake.
FIG. 7 is an explanatory view showing a locked state of the dross cake with a conventional handling operation tool and a dropped state of the dross cake from the locked state.
FIG. 8 is a work process diagram according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Metal Receiving Department
2 slit body
3 Dross receiving slot
4 Dross
5 push plate
6 molten metal
7 solidified metal
8 Dross cake
9 pressed dross
10 Dross container
11 Transfer rail
12 Cooling fan
13 Bag filter mechanism
14 Suction and exhaust system
15 Locking device
16 Cake receiving part
17 Locking projection
18 Holder
19 Grip projection
20 slope
21 Ridge-shaped protrusion
22 Gripping head
23 bamboo shoot projection
A Set work
B Dross receiving work
C Push plate insertion work
D Dross pressing
E Metal return work
F Cleaning and cooling work
G Pressed dross demolding work
H Cake dispensing work
I Push plate collection work
J Container waiting state
L Dross receiving frame placement work
a Start position
d Pressing position
e Metal receiving part separation position
f Pressed dross release position
g Dross cake dispensing position
h Push plate recovery position
i Push plate stock position
j Standby position
k Cleaning cooling position
l Dross receiving frame placement position
In the work process diagram
▲ 1 ▼ Dross charging work in the container
(2) Pressing work
(3) Dross cooling work
▲ 4 ▼ Demolding of pressed dross
▲ 5 ▼ Dross cake delivery work
(6) Dross receiving frame placement work
▲ 7 Push plate collection work
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