JP3877573B2

JP3877573B2 - Method for melting aluminum coating material

Info

Publication number: JP3877573B2
Application number: JP2001333897A
Authority: JP
Inventors: 真一谷; 英一鹿嶋; 靖弘宮園
Original assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2007-02-07
Anticipated expiration: 2021-10-31
Also published as: JP2003138325A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、アルミニウム塗装材の溶解方法に係り、特に、樹脂系塗膜が所定のアルミニウム板材の表面に形成されてなる板状のアルミニウム塗装材を、コイル状に巻いた状態において、或いは積み重ねた状態において、溶解せしめる方法に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来より、アルミニウムやアルミニウム合金からなる、アルミニウム缶やアルミニウムフィン等のアルミニウム製品を生産する工場においては、ライン発生屑や製品として出荷することの出来ない規格外品等の廃材が、素材製造段階における塗装工程や、成形・加工工程等において、少なからず発生しており、そして、それらの廃材は、回収された後、再度、溶解せしめられる等して、リサイクルされている。
【０００３】
具体的には、上述せるように、工場から出るアルミニウム廃材は、回収された後、一般に、１００℃程度に加熱されて、乾燥せしめられ、次いで、溶解炉にて溶解されて、アルミニウム板材や鋳造用材料として、再生利用されているのであるが、そのようなアルミニウム廃材の表面には、樹脂系の塗装が施されていることが多く、そのため、そのようなアルミニウム廃材（塗装材）をそのまま溶解せしめると、再生物の純度が低下せしめられたり、溶解時において黒煙が多量に発生する等といった問題が惹起される恐れがあった。
【０００４】
そして、かかる問題の発生を回避すべく、通常、アルミニウム廃材（塗装材）を溶解する前に、予め、かかる廃材を、その塗膜除去処理が容易となるように小片化乃至は細片化し、その後、５５０℃以上の温度に加熱せしめて、アルミニウム表面に形成された樹脂系塗膜を熱分解せしめたり、或いは燃焼せしめることによって、樹脂系塗膜の除去処理が実施されているのではあるが、そのような従来手法では、樹脂系塗膜の除去は達成され得るものの、かかる塗膜除去処理時において、アルミニウムが酸化されてしまい、溶解時に、そのような酸化生成物等が溶湯表面に浮上集合する、所謂、ドロスが多量に発生し、溶解ロスが大きくなって、歩留りが悪化せしめられている。
【０００５】
このため、金属アルミニウムを７０〜８０％程度の割合において含有するドロスの発生を、如何に低減して、溶解ロスを抑え、歩留りを向上させるかが、このような溶解・鋳造を行なっているメーカーの重要な課題となっているのである（「アルミニウム技術便覧」第２６９頁参照）。
【０００６】
ところで、上述せる如き樹脂系塗膜が表面に形成されたアルミニウムスクラップの処理手法としては、従来から種々の提案が為されており、例えば、特公昭６２−２７１３９号公報においては、塗膜付き軽量アルミニウム材スクラップからの金属アルミニウムの回収方法が提案されており、そこでは、細断することにより小片化せしめられた飲料缶スクラップのような軽量アルミニウム材スクラップを、５００〜５５０℃のオーダーの温度に加熱することによって、連続的に塗膜除去した後、かかる塗膜除去済スクラップを連続的に溶解せしめているのであるが、このような手法では、加熱処理前に、アルミニウムスクラップの裁断工程が必要となって、工程数が増加し、手間が掛かるものであった。また、特公昭６２−４７９３２号公報には、樹脂被膜金属製品からの金属回収方法が提案されており、そこでは、アルミニウム等の金属の酸化を抑えて、その回収率（歩留り）を向上せしめるべく、非酸化性雰囲気下にて、アルミ缶等の樹脂被覆金属製品を、金属の融点以上の温度に加熱することによって、樹脂被膜を熱分解せしめて除去すると共に、金属を溶融しているのではあるが、これを前述の如きアルミニウム塗装廃材のコイルや積み重ね物に適用したとき、依然として、歩留りの向上は充分なものではなかった。
【０００７】
また、特公平２−５３４９４号公報には、使用済みアルミニウム缶よりアルミニウム再生溶解前処理方法が提案されており、そこでは、アルミニウムの再生歩留りを向上せしめる目的で、アルミニウム缶を鱗片状のアルミニウム細片に破砕し、かかるアルミニウム細片に付着している合成樹脂を自燃焼により除去せしめた後、それを約３００℃〜約３５０℃に加熱して高温軟化させ、打撚り衝撃を加えて、残存炭化物等を剥がし取りながら造粒しているのであるが、かかる加熱は、表面の塗膜を除去せしめるためのものではなく、単にアルミニウム細片を軟化させ、造粒し易くするためのものであった。
【０００８】
さらに、特公平５−６７６８７号公報には、アルミニウム缶屑の処理方法が提案されており、そこでは、缶屑を３００〜５００℃の温度で加熱して、焼鈍して軟化させると共に、可燃性の異物や塗料物を除去しているのではあるが、そのようにして塗料物等が除去せしめられたアルミニウム缶屑は、溶解されるのではなく、プレス成形により圧縮成形せしめられて、製鋼用脱酸剤等として再利用されるものであるところから、アルミニウム金属の酸化、ひいては、ドロスの発生については、何等の検討も為されてはいない。また、かかる塗膜除去の手法は、アルミニウム缶屑を対象とするものであるところから、大型コイルの如きコイル状に巻かれた状態の工場廃材には、そのまま採用することが出来ず、例え、採用したとしても、コイルの内側部位と外側部位との間で温度差が発生して、内側部位では塗膜の除去が不充分となる一方、外側部位ではアルミニウム金属の酸化が惹起され易くなるのであり、それ故、そのようなコイルを溶解せしめると、黒煙やドロスが発生し易くなる問題がある。
【０００９】
このように、従来の塗膜除去手法にあっては、処理し易い小片のアルミニウムを対象とするのが一般的であり、積み重ねられた状態や、コイル状に巻かれた状態のスクラップ等の大型のスクラップを対象とする有効な塗膜除去手法は、全く開発されていなかったのである。
【００１０】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、樹脂系塗膜がアルミニウム板材の表面に形成されてなる板状のアルミニウム塗装材を、小片に裁断することなく、コイル状に巻いた状態において、或いは、積み重ねた状態において溶解せしめるに際して、酸化生成物に起因するドロスの発生、ひいては溶解ロスを有利に抑制して、歩留りを効果的に向上せしめ得ると共に、溶解時における黒煙の発生を可及的に小ならしめ得るアルミニウム塗装材の溶解方法を、提供することにある。
【００１１】
【解決手段】
そして、本発明者らは、そのような課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、コイル状態若しくは積み重ね状態のアルミニウム塗装材を、２〜２４時間の昇温時間にて、室温から、３００℃以上５５０℃未満の予熱温度に昇温して、予熱を行なうことによって、コイル状態若しくは積み重ね状態のアルミニウム塗装材の内側部位（重なり部）と外側部位（外表部）が略均一に加熱されて、それらの間に温度差が生じ難くなり、これによって、内側部位（重なり部）における樹脂系塗膜の不充分な除去が解消される一方、外側部位（外表部）におけるアルミニウム金属の酸化が有利に防止されて、効果的な樹脂系塗膜の除去が実現され得、以て、溶解時における黒煙の発生を可及的に少なくすることが出来ると共に、酸化生成物等に起因するドロスの発生が抑制され、それによって、溶解ロスも有利に抑制されて、歩留りが効果的に向上せしめられ得ることを見出したのである。
【００１２】
従って、本発明は、かかる知見に基づいて完成されたものであって、その要旨とするところは、樹脂系塗膜がアルミニウム板材の表面に形成されてなる板状のアルミニウム塗装材を、コイル状に巻いた状態において、或いは積み重ねた状態において、溶解せしめる方法にして、（ａ）かかるコイル状態若しくは積み重ね状態のアルミニウム塗装材を、予熱炉において、室温から、３００℃以上５５０℃未満の予熱温度に、２時間〜２４時間の時間をかけて加熱し、２０℃／ｈ〜２６０℃／ｈの昇温速度にて昇温する工程と、（ｂ）該予熱温度に到達せしめることにより、又は該予熱温度にて、該アルミニウム塗装材を、更に２４時間以内の時間、保持することにより、アルミニウム塗装材表面の樹脂系塗膜を除去する工程と、（ｃ）該樹脂系塗膜の除去により得られたコイル状態若しくは積み重ね状態のアルミニウム板材を、溶解炉に投入して、該アルミニウム板材が溶融する温度まで加熱して、溶解せしめる工程とを、含むことを特徴とするアルミニウム塗装材の溶解方法にある。
【００１３】
すなわち、本発明に従うアルミニウム塗装材の溶解方法によれば、コイル状態若しくは積み重ね状態のアルミニウム塗装材を、小片化せしめることなく、３００℃以上５５０℃未満の予熱温度で加熱することによって、樹脂系塗膜を熱分解せしめて、除去するようにしているのであるが、その際、室温から所定の予熱温度（３００℃以上５５０℃未満）への昇温を、急激に行なうのではなく、２時間〜２４時間という、比較的に長い時間を掛けて行なうようにしているところから、上記したように、効果的な樹脂系塗膜の除去が図られ得て、溶解ロスが抑制せしめられ、以て優れた歩留りが実現され得ると共に、溶解時における黒煙の発生が効果的に低減され得ることとなるのである。
【００１４】
また、かかる本発明に従うアルミニウム塗装材の溶解方法における好ましい態様の一つによれば、前記溶解炉にて生じた熱を、前記予熱炉の熱源として利用することが望ましく、これによって、良好なる経済性にてアルミニウムの溶解処理を実施することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
ところで、図１には、本発明手法に従ってアルミニウム塗装材を溶解するに際して、好適に用いられる溶解装置の一例が、概略的に示されている。そこにおいて、溶解装置１０は、ダクト１２にて連結された予熱炉１４と溶解炉１６とを有して構成されており、そのような溶解装置１０にて、本発明に従う溶解方法の適用対象となる板状のアルミニウム塗装材１８が溶解せしめられるようになっているのである。
【００１６】
なお、そのような溶解処理の施されるべき板状のアルミニウム塗装材１８としては、アルミニウム（アルミニウム合金をも包含する）からなる板材の表面に、塩化ビニル樹脂系、ポリエチレン樹脂系、エポキシ樹脂系、ユリア樹脂系等の、従来から公知の樹脂系塗膜が形成せしめられているものであれば、特に制限されるものではないのであるが、本発明にあっては、その中でも、特に、工場内において発生する廃材、例えば、アルミニウム缶、アルミニウムフィン及び一般用途のカラー塗装アルミニウム板等のアルミニウム塗装材のスクラップ、或いは素材製造段階における塗装工程で屑となったスクラップ等の如き、比較的に大型のものを、その対象とすることが出来る。また、そのような板状のアルミニウム塗装材１８は、一般に、コイル状に巻かれた状態（コイル状態）や、多数枚が積み重ねられた状態（積み重ね状態）において、回収されて、小片化せしめられることなく、溶解処理に供されることとなるのである。
【００１７】
具体的には、上述せる如き工場廃材を始めとする板状のアルミニウム塗装材１８は、先ず、コイル状態（図示せず）のまま、或いは、図１に示されるように、積み重ね状態のまま、裁断等により小片化されることなく、溶解装置１０の予熱炉１４内に収容されることとなる。
【００１８】
次いで、予熱炉１４内に収容されたコイル状態若しくは積み重ね状態のアルミニウム塗装材１８は、バーナー等の適当な加熱手段によって、所定の予熱温度に加熱されて、乾燥されると共に、その表面に形成された樹脂系塗膜が除去せしめられることとなるのであるが、図１に示される溶解装置１０にあっては、予熱炉１４と溶解炉１６とが、ダクト１２にて連結されているところから、溶解炉１６にて金属を溶融する際に発生する熱が、かかるダクト１２を介して、予熱炉１４に供給されて、つまり、溶解炉にて生じた熱が、予熱炉１４の熱源として利用されて、予熱炉１４内が、室温から所定の予熱温度まで、加熱せしめられ得るようになっている。
【００１９】
なお、上記した所定の予熱温度としては、３００℃以上５５０℃未満、より好ましくは、４００℃以上５５０℃未満の温度が、好適に採用されることとなる。これは、３００℃未満の予熱では、アルミニウム塗装材１８の乾燥は行なうことが出来るものの、樹脂系塗膜が完全に分解され得ず、アルミニウム塗装材表面に形成された樹脂系塗膜の充分な除去を行なうことが出来ず、残存する樹脂系塗膜によって、溶解工程において多量の黒煙が惹起される恐れがあるからであり、また一方、５５０℃以上の予熱では、アルミニウム塗装材１８表面のアルミニウム金属が酸化されてしまい、多量のドロス発生の原因となるからである。
【００２０】
また、本発明手法にあっては、アルミニウム塗装材１８を、室温から、そのような所定の予熱温度（３００℃以上５５０℃未満）に達するまで、予熱炉１４内で加熱するに際して、予熱炉１４の大きさやアルミニウム塗装材１８の種類、量等に応じて、２時間〜２４時間の時間を掛けて昇温しなければならない。こうすることによって、コイル状態若しくは積み重ね状態のアルミニウム塗装材の内側部位（重なり部）と外側部位（外表部）が、略均一に加熱され得るようになって、内側部位の塗膜と外側部位の塗膜が同様に効果的に除去される一方、外側部位におけるアルミニウム金属の酸化が有利に防止せしめられ得て、溶解時における黒煙の発生が可及的に低減されると共に、酸化生成物等に起因するドロスの発生が抑制され、以て、溶解ロスも有利に抑制され得て、歩留りが効果的に向上せしめられ得るのである。なお、ここで言うところの昇温時間とは、実際に温度が上昇している時間のことを意味しており、昇温過程の途中の或る温度下において保持する時間を含まないものとする。
【００２１】
ところで、かかる昇温時間が２時間に満たない場合には、従来手法と同様に、積み重ね状態若しくはコイル状態のアルミニウム塗装材１８の内側部位（重なり部）と外側部位（外表部）で温度差が生じ易くなって、樹脂系塗膜の分解が不充分な部分とアルミニウム金属の酸化が惹起され易くなる部分が依然として生じ、本発明の目的が有利に達成され得なくなる。また、本発明にあっては、比較的に大型、重量のあるものを対象とするところから、３００℃以上５５０℃未満の温度まで、２時間に満たない時間で均一に昇温せしめることは、困難となる。一方、昇温時間が２４時間を超えるような場合には、アルミニウム塗装材が酸化され易くなるばかりか、経済性も悪化せしめられることとなるのである。
【００２２】
そして、上述せる如き昇温時間（２時間〜２４時間）にて、換言すれば、２０℃／ｈ〜２６０℃／ｈの昇温速度にて、予熱炉１４内のアルミニウム塗装材１８が、所望とする予熱温度まで加熱された後、更に、０〜２４時間以内の間、それを、かかる予熱温度で保持することによって、アルミニウム金属の酸化を有利に防止しつつ、アルミニウム塗装材１８表面の樹脂系塗膜が除去されることとなるのである。
【００２３】
具体的には、樹脂系塗膜を構成する塗料成分は、一般に、２６０℃〜４００℃程度以下の温度で、分解、ガス化されるところから、所定の予熱温度まで昇温する工程中から、徐々に分解せしめられることとなる。そして、所定の予熱温度に到達することにより、又は、かかる予熱温度で、所定時間の間、保持されることによって、重なりあったアルミニウム塗装材１８の板間の塗膜を含む、略全ての塗膜が、かかる予熱時に分解されて、除去されるようになるのである。なお、かかる塗膜の分解時に発生するガスは、予熱炉１４に一体的に設けられた排出管（図示せず）から炉外に排出されるようになっている。また、そのような予熱温度に到達した後、更に、かかる温度で保持する場合において、その保持時間（予熱時間）としては、２４時間以下、より望ましくは、１０時間以下が好適に採用されることとなる。これは、２４時間を超えるような場合には、アルミニウム塗装材１８に与えられる熱量が多くなり過ぎて、その酸化を惹起する恐れがあり、ドロス発生の原因となるからである。
【００２４】
かくして、予熱炉１４にて予熱されることによって、樹脂系塗膜が除去されて得られた、コイル状態若しくは積み重ね状態のアルミニウム板材は、かかる予熱炉１４から取り出された後、溶解炉１６内へ投入されて、アルミニウム板材が溶融する、一般に、７００℃以上の温度に加熱されて、有利に溶解せしめられ、不純物の少ない、つまり純度の高いアルミニウム溶湯２０とされるのである。
【００２５】
このように、本発明に従えば、アルミニウム塗装材１８の溶解前に、樹脂系塗膜の殆ど全てが除去されると共に、アルミニウム金属の酸化が最小限に抑えられているところから、黒煙やドロスの発生が、有利に抑制されることとなるのである。そして、これによって、溶解ロスも効果的に低減され、以て優れた歩留りが実現せしめられ得るのである。
【００２６】
以上、本発明に従う溶解方法を、図１に示される溶解装置１０を用いて、詳述してきたが、それは、あくまでも例示に過ぎないものであって、本発明は、そのような溶解装置１０に係る具体的な記述によって、何等限定的に解釈されるものではないことが、理解されるべきである。
【００２７】
例えば、上例の溶解装置１０では、ダクト１２を通じて、溶解炉１６内の熱が予熱炉１４内に導入され得るようになっており、これによって、経済性の向上が図られ得るようになっていたが、かかるダクト１２は、本発明において、必ずしも必要とされるものではない。
【００２８】
また、上記した溶解装置１０は、予熱炉１４と溶解炉１６とが所定距離を隔てて配置される構成とされ、予熱炉１４から取り出されたアルミニウム板材は、予熱温度からやや冷えた状態にて、溶解炉１６に投入されるようになっているが、本発明手法は、そのような例示の溶解装置のみに適用されるものでは決してなく、予熱炉と溶解炉が、一体的に設けられた溶解装置等、従来から公知の構造のものを、採用することが可能である。
【００２９】
なお、そのような予熱炉と溶解炉とが一体的に設けられた溶解装置としては、例えば、予熱炉の下方に溶解炉を連設することによって、予熱されたアルミニウム塗装材を自重にて溶解炉内に投入して、連続的に処理するようにした溶解装置や、予熱炉の側方に溶解炉を連設し、予熱されたアルミニウム塗装材をプッシャー等で溶解炉内に押出すようにした溶解装置等を挙げることが出来る。
【００３０】
その他、一々列挙はしないが、本発明が、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、そして、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。
【００３１】
【実施例】
以下に、実施例を示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。
【００３２】
実施例１
エポキシユリア系樹脂塗膜が表面に形成されてなるコイル状のアルミニウム塗装材（板厚：０．３ｍｍ、幅：１５００ｍｍ、直径：８００ｍｍ）を供試材として準備し、それを、予熱炉（１４）内に導入し、各種の予熱温度で３時間予熱せしめた後、予熱炉（１４）から取り出し、溶解炉（１６）に投入して、７５０℃で溶解した。なお、かかる溶解時に、予熱温度が３００℃以上の供試材は、黒煙の発生が低減されていたことを、確認した。そして、この得られたアルミニウム溶湯（２０）を炉底から取り出して、溶解ロス（％）を算出し、かかる溶解ロス（％）と予熱温度（℃）との関係を示すグラフを、図２に示した。また、かかる図２中には、予熱処理の施されていない供試材の結果も、●印にて、併せて示した。
【００３３】
実施例２
上記実施例１と同様な、エポキシユリア系樹脂塗膜が表面に形成されてなるコイル状のアルミニウム塗装材を供試材として用い、それを、予熱炉（１４）内に導入し、室温（２８℃）から５００℃の予熱温度まで、６時間の昇温時間を掛けて昇温し、かかる５００℃の予熱温度にて各種の予熱時間、予熱せしめた後、予熱炉（１４）から取り出し、溶解炉（１６）に投入して、７５０℃で溶解した。そして、その得られたアルミニウム溶湯（２０）を炉底から取り出して、溶解ロス（％）を算出し、かかる溶解ロス（％）と予熱時間（ｈ）との関係を示すグラフを、図３に示した。また、かかる図３中には、予熱処理の施されていない供試材の結果も、●印にて、併せて示した。
【００３４】
実施例３
上記実施例１等と同様な、エポキシユリア系樹脂塗膜が表面に形成されてなるコイル状のアルミニウム塗装材を供試材として用い、それを、予熱炉（１４）内に導入し、室温（２８℃）から５００℃の予熱温度まで、２０時間又は２８時間の時間を掛けて昇温した後、かかる５００℃の予熱温度にて５時間、予熱せしめた。その後、予熱炉（１４）から、溶解炉（１６）に投入して、７５０℃で溶解した。そして、その得られたアルミニウム溶湯（２０）を炉底から取り出して、溶解ロス（％）を算出したところ、昇温時間が２０時間のときには、溶解ロスが約６％であったのに対して、昇温時間が２８時間の場合には、溶解ロスが約１２％となった。
【００３５】
かかる図２〜３及び実施例３の結果から明らかなように、予熱炉（１４）における予熱温度が３００℃以上５５０℃未満、中でも、４００℃以上５５０℃未満である供試材、予熱時間（予熱温度における保持時間）が２４時間以内、中でも１０時間以内の供試材、及び、昇温時間が２時間〜２４時間の範囲内にある供試材にあっては、溶解ロス（％）が効果的に低減されていることが分かる。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明に従うアルミニウム塗装材の溶解方法に従えば、樹脂系塗膜がアルミニウム板材の表面に形成されてなる板状のアルミニウム塗装材を、小片に裁断することなく、コイル状に巻いた状態において、或いは、積み重ねた状態において、溶解せしめる際に、酸化生成物に起因するドロスの発生、ひいては溶解ロスを有利に抑制して、歩留りを効果的に向上せしめることが出来るのである。
【００３７】
しかも、予熱によって、表面に形成された樹脂系塗膜が有利に除去され得るところから、溶解時における黒煙の発生も可及的に低減され得ることとなるのである。また、かかる予熱によって、アルミニウム板材が加熱されるために、溶解に必要なエネルギー量の低減や、溶解時間の短縮をも図ることが出来る特徴を発揮することとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるアルミニウム塗装材の溶解装置の代表的な一例を概略的に示す、断面説明図である。
【図２】実施例１において得られた、予熱温度と溶解ロスの関係を示すグラフである。
【図３】実施例２において得られた、予熱時間と溶解ロスの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０溶解装置１２ダクト
１４予熱炉１６溶解炉
１８アルミニウム塗装板２０溶湯[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a method for dissolving an aluminum coating material, and in particular, a plate-like aluminum coating material having a resin-based coating film formed on the surface of a predetermined aluminum plate material is wound in a coil shape or stacked. It relates to a method of dissolving in the state.
[0002]
[Background]
Conventionally, in factories that produce aluminum products such as aluminum cans and aluminum fins made of aluminum or aluminum alloys, waste materials such as non-standard products that cannot be shipped as line-generated waste or products are in the raw material production stage. There are not a few occurrences in the painting process, the molding / processing process, and the like, and these waste materials are collected and then recycled, for example, by being dissolved again.
[0003]
Specifically, as described above, after the aluminum waste material from the factory is collected, it is generally heated to about 100 ° C., dried, and then melted in a melting furnace to obtain an aluminum plate or casting. Although it is recycled as a material for use, the surface of such aluminum scrap is often coated with resin. Therefore, such aluminum scrap (coating material) is dissolved as it is. If so, there is a risk that the purity of the regenerated product is lowered, or that a large amount of black smoke is generated during dissolution.
[0004]
And, in order to avoid the occurrence of such problems, usually, before melting the waste aluminum material (coating material), in advance, such waste material is fragmented or fragmented to facilitate the coating film removal process, After that, the resin-based coating film is removed by heating it to a temperature of 550 ° C. or higher and thermally decomposing or burning the resin-based coating film formed on the aluminum surface. In such a conventional method, although the removal of the resin-based coating film can be achieved, the aluminum is oxidized during the coating film removing process, and such an oxidation product or the like floats on the surface of the molten metal when dissolved. A large amount of so-called dross that collects increases, so that the loss of dissolution increases and the yield is deteriorated.
[0005]
For this reason, how to reduce the generation of dross containing metal aluminum at a ratio of about 70 to 80%, suppress melting loss, and improve yield is a manufacturer that performs such melting and casting. (Refer to page 269 of “Aluminum Technical Handbook”).
[0006]
By the way, various proposals have conventionally been made as a method for treating aluminum scrap on which a resin-based coating film as described above is formed. For example, in Japanese Examined Patent Publication No. 62-27139, a light weight with a coating film has been proposed. A method for recovering metallic aluminum from aluminum scrap has been proposed, in which lightweight aluminum scrap such as beverage can scrap, which has been shredded by shredding, is brought to a temperature on the order of 500 to 550 ° C. After removing the coating film continuously by heating, the scrap after removal of the coating film is continuously dissolved, but in such a method, a cutting step of aluminum scrap is necessary before the heat treatment. As a result, the number of processes increased, and it took time and effort. Japanese Patent Publication No. Sho 62-47932 proposes a method for recovering metal from a resin-coated metal product. In this method, oxidation of a metal such as aluminum is suppressed and its recovery rate (yield) is improved. In a non-oxidizing atmosphere, by heating a resin-coated metal product such as an aluminum can to a temperature equal to or higher than the melting point of the metal, the resin film is thermally decomposed and removed, and the metal is melted. However, when this was applied to coils and stacks of aluminum paint scrap as described above, the yield improvement was still not sufficient.
[0007]
Japanese Patent Publication No. 2-53494 proposes a pretreatment method for regenerating and dissolving aluminum from a used aluminum can. In order to improve the reclaiming yield of aluminum, the aluminum can is made into a scaly aluminum thin film. After crushing into pieces and removing the synthetic resin adhering to the aluminum pieces by self-combustion, it is heated to about 300 ° C. to about 350 ° C. to soften it at high temperature, and is subjected to a twisting impact to remain. The granulation is performed while peeling off carbides, etc., but such heating is not intended to remove the coating film on the surface, but merely to soften the aluminum flakes and facilitate granulation. It was.
[0008]
Furthermore, Japanese Patent Publication No. 5-67687 proposes a method for treating aluminum can waste, in which the can waste is heated at a temperature of 300 to 500 ° C., annealed and softened, and combustible. Although the foreign materials and paints are removed, the aluminum cans from which the paints are removed in this way are not melted, but are compressed and formed by press molding. Since it is reused as a deoxidizer or the like, no investigation has been made on the oxidation of aluminum metal, and hence the generation of dross. In addition, since the method of removing the coating film is intended for aluminum can scraps, it cannot be used as it is for factory scraps wound in a coil shape such as a large coil, for example, Even if it is adopted, a temperature difference occurs between the inner part and the outer part of the coil, and the removal of the coating film is insufficient at the inner part, while oxidation of aluminum metal tends to occur at the outer part. Therefore, there is a problem that when such a coil is dissolved, black smoke and dross are likely to be generated.
[0009]
As described above, in the conventional coating film removing method, it is common to target small pieces of aluminum that are easy to process, such as scraps in a stacked state or a coiled state. No effective coating removal method has been developed for scrap.
[0010]
[Solution]
Here, the present invention has been made against the background of such circumstances, and the solution is to provide a plate-like aluminum coating material in which a resin-based coating film is formed on the surface of the aluminum plate material. The yield is effectively reduced by advantageously suppressing the generation of dross due to oxidation products, and hence the dissolution loss, when the material is dissolved in a coiled state or in a stacked state without being cut into small pieces. It is an object of the present invention to provide a method for melting an aluminum coating material that can be improved to the extent possible and can minimize the generation of black smoke during melting.
[0011]
[Solution]
And as a result of intensive studies to solve such a problem, the inventors of the present invention applied an aluminum coating material in a coiled state or a stacked state from room temperature to 300 ° C. in a heating time of 2 to 24 hours. By raising the temperature to a preheating temperature of less than 550 ° C. and preheating, the inner part (overlapping part) and the outer part (outer surface part) of the coiled or stacked aluminum coating material are heated substantially uniformly, A temperature difference is less likely to occur between them, which eliminates inadequate removal of the resin-based coating film at the inner part (overlapping part), while advantageously oxidizing the aluminum metal at the outer part (outer surface part). Therefore, effective removal of the resin-based coating film can be realized, so that the generation of black smoke at the time of dissolution can be reduced as much as possible. Generation of the scan is suppressed, thereby dissolving loss be advantageously suppressed, at the yield was found that may be caused to effectively improve.
[0012]
Accordingly, the present invention has been completed based on such knowledge, and the gist thereof is that a plate-like aluminum coating material in which a resin-based coating film is formed on the surface of an aluminum plate material is formed into a coil shape. (A) The coiled or stacked aluminum coating material is heated from room temperature to a preheating temperature of 300 ° C. or more and less than 550 ° C. in a preheating furnace. was heated for 2 hours to 24 hours of time or only in a step of raising the temperature at a heating rate of 20 ℃ / h~260 ℃ / h, by allowed to reach (b) preheating temperature, or the A step of removing the resin-based coating film on the surface of the aluminum coating material by holding the aluminum coating material at a preheating temperature for a time within 24 hours; and (c) the resin system. An aluminum coating comprising: a step of putting a coiled or stacked aluminum plate obtained by removing the film into a melting furnace and heating the aluminum plate to a temperature at which the aluminum plate melts to melt the aluminum plate It is in the method of melting materials.
[0013]
That is, according to the melting method of the aluminum coating material according to the present invention, the resin coating material can be obtained by heating the aluminum coating material in a coiled state or a stacked state at a preheating temperature of 300 ° C. or more and less than 550 ° C. without making it into pieces. The film is thermally decomposed and removed, but at that time, the temperature is raised from room temperature to a predetermined preheating temperature (300 ° C. or more and less than 550 ° C.) for 2 hours instead of abruptly. Since it takes a relatively long time of 24 hours, as described above, the effective removal of the resin-based coating film can be achieved, and the dissolution loss can be suppressed. Therefore, the yield can be realized, and the generation of black smoke at the time of melting can be effectively reduced.
[0014]
Further, according to one of the preferred embodiments of the method for melting an aluminum coating material according to the present invention, it is desirable to use the heat generated in the melting furnace as a heat source of the preheating furnace. It becomes possible to carry out the dissolution treatment of aluminum depending on the properties.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
By the way, FIG. 1 schematically shows an example of a melting apparatus that is preferably used when melting an aluminum coating material according to the method of the present invention. Therein, the melting apparatus 10 includes a preheating furnace 14 and a melting furnace 16 connected by a duct 12, and the melting method according to the present invention is applied to such a melting apparatus 10. The plate-shaped aluminum coating material 18 is melted.
[0016]
In addition, as the plate-like aluminum coating material 18 to be subjected to such a melting treatment, a vinyl chloride resin type, a polyethylene resin type, an epoxy resin type is provided on the surface of a plate material made of aluminum (including aluminum alloy). As long as a conventionally known resin-based coating film is formed, such as a urea resin-based resin, it is not particularly limited. Waste materials generated inside, such as aluminum cans, aluminum fins, scraps of aluminum coating materials such as color-coated aluminum plates for general use, or scraps scraped from the coating process in the material manufacturing stage Can be the target. In addition, such a plate-like aluminum coating material 18 is generally recovered and broken into pieces in a coiled state (coiled state) or in a state where a large number of sheets are stacked (stacked state). It will be used for the dissolution treatment.
[0017]
Specifically, the plate-like aluminum coating material 18 including the factory waste material as described above is first kept in a coiled state (not shown) or in a stacked state as shown in FIG. It will be accommodated in the preheating furnace 14 of the melting apparatus 10 without being cut into pieces by cutting or the like.
[0018]
Next, the coiled or stacked aluminum coating material 18 accommodated in the preheating furnace 14 is heated to a predetermined preheating temperature by an appropriate heating means such as a burner, dried, and formed on the surface thereof. In the melting apparatus 10 shown in FIG. 1, the preheating furnace 14 and the melting furnace 16 are connected by the duct 12. The heat generated when the metal is melted in the melting furnace 16 is supplied to the preheating furnace 14 through the duct 12, that is, the heat generated in the melting furnace is used as a heat source for the preheating furnace 14. Thus, the inside of the preheating furnace 14 can be heated from room temperature to a predetermined preheating temperature.
[0019]
In addition, as said predetermined preheating temperature, the temperature of 300 to 550 degreeC, More preferably, the temperature of 400 to 550 degreeC will be employ | adopted suitably. This is because, with preheating below 300 ° C., the aluminum coating material 18 can be dried, but the resin coating film cannot be completely decomposed, and the resin coating film formed on the surface of the aluminum coating material is sufficient. This is because the remaining resin-based coating film cannot be removed and a large amount of black smoke may be caused in the melting step. On the other hand, preheating at 550 ° C. or higher causes the surface of the aluminum coating material 18 to be removed. This is because the aluminum metal is oxidized and a large amount of dross is generated.
[0020]
In the method of the present invention, when the aluminum coating material 18 is heated in the preheating furnace 14 from room temperature until reaching the predetermined preheating temperature (300 ° C. or higher and lower than 550 ° C.), the preheating furnace 14 is heated. The temperature must be raised over a period of 2 to 24 hours depending on the size of the aluminum coating material 18 and the type and amount of the aluminum coating material 18. By doing so, the inner part (overlapping part) and the outer part (outer surface part) of the aluminum coating material in the coiled state or the stacked state can be heated substantially uniformly, and the coating film of the inner part and the outer part can be heated. While the coating is effectively removed as well, the oxidation of aluminum metal at the outer part can be advantageously prevented, the generation of black smoke at the time of dissolution is reduced as much as possible, and oxidation products, etc. Occurrence of dross due to the above is suppressed, so that the loss of dissolution can be advantageously suppressed, and the yield can be effectively improved. Note that the temperature raising time referred to here means the time during which the temperature actually increases, and does not include the time for holding at a certain temperature during the temperature raising process. .
[0021]
By the way, when the temperature rising time is less than 2 hours, the temperature difference between the inner part (overlapping part) and the outer part (outer surface part) of the aluminum coating material 18 in the stacked state or the coil state is similar to the conventional method. The part which becomes easy to occur and the part where the decomposition of the resin coating film is insufficient and the part where the oxidation of the aluminum metal is easily caused still occurs, and the object of the present invention cannot be advantageously achieved. Further, in the present invention, it is possible to raise the temperature uniformly in a time period of less than 2 hours from a relatively large and heavy object to a temperature of 300 ° C. or higher and lower than 550 ° C. It becomes difficult. On the other hand, when the temperature rising time exceeds 24 hours, the aluminum coating material is not only easily oxidized, but also the economical efficiency is deteriorated.
[0022]
Then, in such causes above heating time (2 to 24 hours), in other words, at a heating rate of 20 ℃ / h~260 ℃ / h, an aluminum coating material 18 in the preheating furnace 14, desired After being heated to the preheating temperature, the resin on the surface of the aluminum coating material 18 is advantageously prevented from being oxidized at the preheating temperature for 0 to 24 hours while advantageously preventing oxidation of the aluminum metal. The system coating film will be removed.
[0023]
Specifically, the paint component constituting the resin-based coating film is generally decomposed and gasified at a temperature of about 260 ° C. to 400 ° C. or less, and during the process of raising the temperature to a predetermined preheating temperature, It will be gradually decomposed. Then, by reaching a predetermined preheating temperature or being held at the preheating temperature for a predetermined time, almost all coatings including the coating film between the overlapping plates of the aluminum coating material 18 are contained. The film is decomposed and removed during such preheating. The gas generated when the coating film is decomposed is discharged out of the furnace through a discharge pipe (not shown) provided integrally with the preheating furnace 14. Further, after reaching such a preheating temperature, when holding at such a temperature, the holding time (preheating time) is preferably 24 hours or less, more preferably 10 hours or less. It becomes. This is because, if the time exceeds 24 hours, the amount of heat applied to the aluminum coating material 18 is excessively increased, which may cause oxidation, which causes dross generation.
[0024]
Thus, the coiled or stacked aluminum plate material obtained by removing the resin coating film by being preheated in the preheating furnace 14 is taken out from the preheating furnace 14 and then into the melting furnace 16. The aluminum plate material is melted by being charged, and is generally heated to a temperature of 700 ° C. or higher, and is advantageously melted to form a molten aluminum 20 with less impurities, that is, high purity.
[0025]
Thus, according to the present invention, almost all of the resin-based coating film is removed before the aluminum coating material 18 is dissolved, and the oxidation of the aluminum metal is minimized, so that black smoke and The generation of dross is advantageously suppressed. As a result, the dissolution loss is also effectively reduced, so that an excellent yield can be realized.
[0026]
The dissolution method according to the present invention has been described in detail using the dissolution apparatus 10 shown in FIG. 1. However, this is merely an example, and the present invention is applied to such a dissolution apparatus 10. It should be understood that the specific description is not construed as limiting in any way.
[0027]
For example, in the melting apparatus 10 of the above example, the heat in the melting furnace 16 can be introduced into the preheating furnace 14 through the duct 12, thereby improving the economic efficiency. However, such a duct 12 is not necessarily required in the present invention.
[0028]
Moreover, the above-described melting apparatus 10 is configured such that the preheating furnace 14 and the melting furnace 16 are arranged at a predetermined distance, and the aluminum plate taken out from the preheating furnace 14 is slightly cooled from the preheating temperature. However, the method of the present invention is not applied only to such an exemplary melting apparatus, and the preheating furnace and the melting furnace are integrally provided. A conventionally known structure such as a melting apparatus can be employed.
[0029]
In addition, as a melting apparatus in which such a preheating furnace and a melting furnace are integrally provided, for example, a preheated aluminum coating material is melted by its own weight by connecting a melting furnace below the preheating furnace. A melting device that is put into the furnace and continuously processed, or a melting furnace is connected to the side of the preheating furnace, and the preheated aluminum coating material is pushed into the melting furnace with a pusher etc. The melting apparatus etc. which were made can be mentioned.
[0030]
In addition, although not listed one by one, the present invention can be implemented in an embodiment with various changes, modifications, improvements, etc. based on the knowledge of those skilled in the art, and such an embodiment can be implemented in the present invention. It goes without saying that all are included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the invention.
[0031]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be more specifically clarified by showing examples, but it goes without saying that the present invention is not subject to any restrictions by the description of such examples. is there.
[0032]
Example 1
A coil-shaped aluminum coating material (plate thickness: 0.3 mm, width: 1500 mm, diameter: 800 mm) having an epoxy urea-based resin coating film formed on the surface is prepared as a test material, and this is prepared in a preheating furnace (14 ) And preheated at various preheating temperatures for 3 hours, then removed from the preheating furnace (14), put into the melting furnace (16), and melted at 750 ° C. In addition, at the time of this melt | dissolution, it confirmed that generation | occurrence | production of black smoke was reduced in the test material whose preheating temperature is 300 degreeC or more. Then, the obtained molten aluminum (20) is taken out from the furnace bottom, the melting loss (%) is calculated, and a graph showing the relationship between the melting loss (%) and the preheating temperature (° C.) is shown in FIG. Indicated. Further, in FIG. 2, the result of the test material not subjected to the pre-heat treatment is also indicated by the mark ●.
[0033]
Example 2
A coil-like aluminum coating material having an epoxy urea-based resin coating film formed on the surface thereof as in Example 1 was used as a test material, which was introduced into a preheating furnace (14) and room temperature (28 ℃) to preheating temperature of 500 ℃ over 6 hours, and after preheating for various preheating times at this preheating temperature of 500 ℃, take out from the preheating furnace (14) and melt It put into the furnace (16) and melt | dissolved at 750 degreeC. Then, the obtained molten aluminum (20) is taken out from the furnace bottom, the melting loss (%) is calculated, and a graph showing the relationship between the melting loss (%) and the preheating time (h) is shown in FIG. Indicated. Further, in FIG. 3, the result of the test material not subjected to the pre-heat treatment is also indicated by the mark ●.
[0034]
Example 3
A coil-like aluminum coating material having an epoxy urea resin coating film formed on the surface thereof, similar to Example 1 above, was used as a test material, which was introduced into a preheating furnace (14), and room temperature ( The temperature was increased from 28 ° C. to a preheating temperature of 500 ° C. over 20 hours or 28 hours, and then preheated at the preheating temperature of 500 ° C. for 5 hours. Thereafter, the preheating furnace (14) was charged into the melting furnace (16) and melted at 750 ° C. And when the obtained aluminum molten metal (20) was taken out from the furnace bottom and the melting loss (%) was calculated, when the temperature rising time was 20 hours, the melting loss was about 6%. When the temperature rising time was 28 hours, the dissolution loss was about 12%.
[0035]
As apparent from the results of FIGS. 2 to 3 and Example 3, the preheating temperature in the preheating furnace (14) is 300 ° C. or more and less than 550 ° C., and particularly, the test material having a temperature of 400 ° C. or more and less than 550 ° C., preheating time ( In a specimen having a retention time at a preheating temperature) within 24 hours, in particular, within 10 hours, and a specimen having a temperature rising time in the range of 2 hours to 24 hours, the dissolution loss (%) is It turns out that it is reduced effectively.
[0036]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the method for dissolving an aluminum coating material according to the present invention, a plate-like aluminum coating material having a resin-based coating film formed on the surface of the aluminum plate material is cut into small pieces. When dissolving in a coiled state or in a stacked state, dross generation due to oxidation products, and thus dissolution loss can be advantageously suppressed, and yield can be effectively improved. It can be done.
[0037]
In addition, since the resin-based coating film formed on the surface can be advantageously removed by preheating, the generation of black smoke during melting can be reduced as much as possible. Moreover, since the aluminum plate material is heated by such preheating, the characteristics that can reduce the amount of energy required for melting and the melting time can be exhibited.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view schematically showing a typical example of an aluminum coating material melting apparatus to which the present invention is applied.
2 is a graph showing the relationship between preheating temperature and dissolution loss obtained in Example 1. FIG.
3 is a graph showing the relationship between preheating time and dissolution loss obtained in Example 2. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Melting apparatus 12 Duct 14 Preheating furnace 16 Melting furnace 18 Aluminum coating board 20 Molten metal

Claims

In a method of dissolving a plate-like aluminum coating material in which a resin-based coating film is formed on the surface of an aluminum plate material in a coiled state or in a stacked state,
The aluminum coating material such coil state or stacked state, in the preheating furnace, from room temperature to the preheating temperature of less than 300 ° C. or higher 550 ° C., then heated for 2 hours to 24 hours of time or only in, 20 ℃ / h~260 A step of raising the temperature at a rate of temperature increase of ° C./h ;
Removing the resin-based coating film on the surface of the aluminum coating material by allowing the aluminum coating material to remain at the preheating temperature or by holding the aluminum coating material for a time within 24 hours; and
A step of putting the aluminum plate material in a coiled state or a stacked state obtained by removing the resin-based coating film into a melting furnace and heating it to a temperature at which the aluminum plate material is melted,
A method for dissolving an aluminum coating material, comprising:

The method for melting an aluminum coating material according to claim 1, wherein heat generated in the melting furnace is used as a heat source of the preheating furnace.