JP6660851B2 - アルミニウム熔解装置及びアルミニウム再生システム - Google Patents

Description

本発明は、アルミニウムチップやアルミニウム切粉等のアルミニウム材を熔解させるアルミニウム熔解装置、並びに、前記アルミニウム材の熔解及び熔解アルミニウム材からのアルミニウム合金の抽出を行うアルミニウム再生システムに関する。

アルミニウム材を熔解させるアルミニウム熔解装置は、アルミニウム材から金属アルミニウムを再生するシステムの一部として利用されるものであり、上方が開口された熔解炉にアルミニウム材を投入して、前記アルミニウム材をバーナーで直接又は間接的に加熱するオープンウェル方式のアルミニウム熔解装置が提案されている。

このオープンウェル方式には、熔解炉に収容されたアルミニウム材を直接的にバーナーで加熱する直接加熱型（例えば下記特許文献１及び２参照）、及び、熔解炉の外周壁をバーナーで加熱することでアルミニウム材を間接的に加熱する間接加熱型（下記特許文献３参照）が存在する。

しかしながら、何れのタイプの装置も熔解させたアルミニウム材の表面に酸化皮膜が生じ易く、金属アルミニウムの回収効率が悪いという問題がある。また、バーナーが当たる部位と当たらない部位とでアルミニウム材の熔解速度が異なりやすく、効率的なアルミニウム材の熔解を行い難いという問題もある。

この問題点を解決する為に、箱状の炉体によって形成される略密閉状態の加熱室内に坩堝を配置させ、前記加熱室に過熱蒸気を導入することで、前記坩堝内に収容されたアルミニウム材を熔解させるアルミニウム熔解装置（下記特許文献４参照）や、略密閉状態の熔解炉にアルミニウム材を投入し、前記熔解炉内に過熱蒸気を導入することで、前記熔解炉内に収容されたアルミニウム材を熔解させるアルミニウム熔解装置（下記特許文献５参照）が提案されている。

前記特許文献４及び５に記載のアルミニウム熔解装置は、オープンウェル方式の熔解装置に比して、熔解させたアルミニウムの表面に新たな酸化皮膜が生成することを低減できる点、さらに、アルミニウム材が収容された前記坩堝を全体的に均一に加熱できる点において有用である。

しかしながら、前記炉体又は前記熔解炉がそれぞれ単独で密閉状態の熔解空間を形成している為、装置自体が大型化すると共に、前記炉体又は前記熔解炉から離間配置された過熱蒸気発生装置によって発生された過熱蒸気を配管によって前記炉体又は前記熔解炉へ導入する為の配管設備が必要となり、また、過熱蒸気の導入の際に熱エネルギーが損失するという問題がある。

さらに、前記特許文献４に記載のアルミニウム熔解装置においては、前記炉体によって形成される加熱室に導入された過熱蒸気が坩堝の外周面全体を均一に加熱することはできるものの、前記坩堝内に収容されたアルミニウム材に着目すると、坩堝の周壁に近接する部分と坩堝から離間された部分とで熔解速度に差異が生じ易いという問題もある。

特許第３００９１２３号公報 特開平７−１４６０７３号公報 特開平１０−３３２２７２号公報 特許第５３４８９０２号公報 特開平４−１３８２０号公報

本発明は、斯かる従来技術に鑑みなされたものであり、装置自体の小型化及び簡略化を図りつつ、酸化皮膜の生成を可及的に防止し且つ熱エネルギー効率を向上させた状態でアルミニウム材を熔解できるアルミニウム熔解装置の提供を目的とする。

また、本発明は、小型化及び簡略化を図りつつ、酸化皮膜の生成を可及的に防止し且つ熱エネルギー効率を向上させた状態でアルミニウム材を熔解させることができ、且つ、アルミニウム材からの再生アルミニウム合金の回収率を向上させ得るアルミニウム再生システムの提供を目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために、上方が開口とされた坩堝と過熱蒸気発生部とを備え、前記過熱蒸気発生部は、前記開口を気密に覆うように前記坩堝に着脱自在に装着されて前記坩堝と共に密閉状態の熔解空間を形成する蓋ケースと、前記蓋ケースに支持され、電圧印可に応じて加熱されることで水供給部から供給される蒸気又は霧状の水から過熱蒸気を生成する流体加熱管とを有し、前記流体加熱管は、長手方向一方側の第１端部及び他方側の第２端部のそれぞれに設けられた電圧印可用の第１及び第２給電点と、前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水を管内に受け入れる為に前記第１及び第２端部の一方に設けられた水導入口と、管内で生成された過熱蒸気を放出する為に前記第１及び第２端部の間の中間領域に設けられた一又は複数の蒸気放出口とを有し、前記第１及び第２端部が前記蓋ケースから外方へ延在され且つ前記蓋ケースの前記坩堝への装着時に前記蒸気放出口が前記熔解空間内に位置するように前記蓋ケースに支持されており、前記蓋ケースは前記流体加熱管を支持した状態のままで前記坩堝に着脱自在とされており、前記蓋ケース及び前記流体加熱管を含む前記過熱蒸気発生部が前記坩堝に対して着脱可能なユニットとされているアルミニウム熔解装置を提供する。

好ましくは、前記流体加熱管は、前記蓋ケースに形成された第１及び第２取付孔に挿通され、外端部がそれぞれ前記第１及び第２端部を形成する第１及び第２配管部材と、前記第１及び第２配管部材の内端部同士を流体接続し、前記中間領域を形成する中間配管部材とを有し得る。
前記中間配管部材は、前記第１配管部材の内端部に着脱自在に連結される第１直線部と、前記第２配管部材の内端部に着脱自在に連結され、前記第１直線部と平行に延びる第２直線部と、前記第１及び第２直線部の間においてこれらと平行に延びる中央直線部と、隣接する直線部の対応端部同士を連結する平面視Ｕ字状の方向転換部とを一体的に有するものとされる。

好ましくは、前記坩堝は、上端部が前記開口を画する坩堝本体と、前記坩堝本体の上端部から平面視において径方向外方へ延びる坩堝側フランジとを有するものとされ、前記蓋ケースは、前記第１及び第２取付孔が形成され、下端側が開口とされた蓋ケース本体と、前記蓋ケース本体の下端部から平面視において径方向外方へ延びる蓋ケース側フランジとを有するものとされ、前記蓋ケース及び前記坩堝は、前記蓋ケース側フランジ及び前記坩堝側フランジが当接された状態で気密且つ着脱可能に連結される。

また、本発明は、前記目的を達成するために、上方が開口とされた坩堝と過熱蒸気発生部とを備え、前記過熱蒸気発生部は、前記開口を気密に覆うように前記坩堝に着脱自在に装着されて前記坩堝と共に密閉状態の熔解空間を形成する蓋ケースと、前記蓋ケースに支持され、電圧印可に応じて加熱されることで水供給部から供給される蒸気又は霧状の水から過熱蒸気を生成する流体加熱管とを有し、前記流体加熱管は、長手方向一方側の第１端部及び他方側の第２端部のそれぞれに設けられた電圧印可用の第１及び第２給電点と、前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水を管内に受け入れる為に前記第１及び第２端部の一方に設けられた水導入口と、管内で生成された過熱蒸気を放出する為に前記第１及び第２端部の間の中間領域に設けられた一又は複数の蒸気放出口とを有し、前記第１及び第２端部が前記蓋ケースから外方へ延在され且つ前記蓋ケースの前記坩堝への装着時に前記蒸気放出口が前記熔解空間内に位置するように前記蓋ケースに支持されており、前記坩堝は、上端部が前記開口を画する坩堝本体と、前記坩堝本体の上端部から平面視において径方向外方へ延びる坩堝側フランジとを有し、前記蓋ケースは、下端側が開口とされた蓋ケース本体と、前記蓋ケース本体の下端部から平面視において径方向外方へ延びる蓋ケース側フランジとを有し、前記蓋ケース側フランジと前記坩堝側フランジが当接状態で前記蓋ケースが前記坩堝に気密且つ着脱自在に連結されており、前記蓋ケース及び前記流体加熱管を含む前記過熱蒸気発生部が前記坩堝に対して着脱可能なユニットとされているアルミニウム熔解装置を提供する。

本発明に係る前記アルミニウム熔解装置の種々の構成において、好ましくは、前記過熱蒸気発生部は、前記蓋ケースを前記坩堝に装着させた状態において下端側が前記熔解空間内に位置し且つ上端側が上方へ延在されるように、前記蓋ケースに軸線回り回転自在に支持された回動軸と、前記蓋ケースを前記坩堝に装着させた状態において前記熔解空間内に位置するように前記回動軸の下端側に支持された攪拌部材とを有し得る。

前記回動軸は前記蓋ケースの径方向中央において上下方向に沿うように配置され、前記攪拌部材は、前記回動軸の軸線から径方向外方へ変位された位置で上下方向に沿い、前記回動軸の軸線回りの回転に応じて前記回動軸の軸線回りに回転するように前記回動軸に支持された複数の攪拌棒を有するものとされ得る。
前記複数の攪拌棒は、前記回動軸の軸線を基準にした周方向に関し互いに対して離間配置される。

また、本発明は、上方が開口とされた坩堝と、前記坩堝を支持し且つ移動させる搬送装置と、前記坩堝内のアルミニウム材を熔解させる為の熱量を発生する加熱装置と、前記坩堝内において熔解されたアルミニウム材から再生アルミニウム合金を圧搾する圧搾装置と、前記加熱装置による熔解処理が行われる熔解エリア及び前記圧搾装置による圧搾処理が行われる圧搾エリアを有する処理ステーションとを備えたアルミニウム再生システムを提供する。

前記加熱装置は、前記上方開口を気密に覆うように前記坩堝に着脱自在に装着されて前記坩堝と共に密閉状態の熔解空間を形成可能な蓋ケースと、前記蓋ケースに支持され、電圧印可に応じて加熱されることで水供給部から供給される蒸気又は霧状の水から過熱蒸気を生成する流体加熱管と、前記熔解エリアに位置された前記坩堝と前記蓋ケースとを上下方向に相対的に接離させる加熱用昇降機構とを有する。

前記流体加熱管は、長手方向一方側の第１端部及び他方側の第２端部のそれぞれに設けられた電圧印可用の第１及び第２給電点と、前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水を管内に受け入れる為に前記第１及び第２端部の一方に設けられた水導入口と、管内で生成された過熱蒸気を放出する為に前記第１及び第２端部の間の中間領域に設けられた一又は複数の蒸気放出口とを有し、前記第１及び第２端部が前記蓋ケースから外方へ延在され且つ前記蓋ケースの前記坩堝への装着時に前記蒸気放出口が前記熔解空間内に位置するように前記蓋ケースに支持される。

前記加熱用昇降機構は、前記蓋ケースを前記坩堝に装着させて前記熔解空間を形成する熔解作業状態と、前記蓋ケース及び前記坩堝を上下方向に相対的に離間させる待機状態とを現出可能とされる。

前記圧搾装置は、前記坩堝の内表面に略沿った外周壁を有し、前記外周壁には上下に貫通する複数の通過孔が設けられているメッシュ部材と、前記圧搾エリアに設置された前記坩堝及び前記メッシュ部材を上下方向に相対的に接離させる圧搾用昇降機構とを有する。

前記圧搾用昇降機構は、前記メッシュ部材を前記坩堝の内表面に向けて押し付けることで熔解アルミニウム材から再生アルミニウム合金を圧搾する圧搾作業状態と、前記メッシュ部材及び前記坩堝を上下方向に相対的に離間させる待機状態とを現出可能とされる。

好ましくは、前記加熱装置は、前記蓋ケースを前記坩堝に装着させた状態において下端側が前記熔解空間内に位置し且つ上端側が上方へ延在されるように前記蓋ケースに軸線回り回転自在に支持された回動軸と、前記蓋ケースを前記坩堝に装着させた状態において前記熔解空間内に位置するように前記回動軸の下端側に支持された攪拌部材と、前記回動軸の上端側を作動的に軸線回りに回転駆動する攪拌用駆動モーターとを有し得る。
この場合、前記加熱用昇降機構は、前記蓋ケース及び前記攪拌用駆動モーターを一体的に昇降させるように構成される。

好ましくは、前記メッシュ部材は、前記圧搾用昇降機構に着脱可能に装着される。

本発明に係るアルミニウム再生システムの一形態においては、前記処理ステーションは、さらに、投入エリアを有するものとされ、前記投入エリア、前記熔解エリア及び前記圧搾エリアはこの順に直列配置される。
この場合、前記搬送装置は、案内レールによって案内された状態で前記投入エリア、前記熔解エリア及び前記圧搾エリアの順に移動するように構成される。

前記一形態においては、前記処理ステーションは、前記坩堝に設けられた一対の傾斜基準軸を軸線回り回転可能に係止する一対の軸受部を有するものとされ得る。

これに代えて、前記搬送装置は、前記坩堝が載置される載置台と、前記載置台を移動させる移動手段と、前記載置台に立設された縦フレームと、前記坩堝に設けられた一対の傾斜基準軸を軸線回り回動可能に支持するように前記縦フレームに設けられた一対の軸受部と、前記坩堝を前記一対の傾斜基準軸回りに傾斜させる傾斜駆動モーターとを有するものとされ得る。

本発明に係るアルミニウム再生システムの他形態においては、前記処理ステーションは、さらに、投入エリアを有するものとされ、 前記投入エリア、前記熔解エリア及び前記圧搾エリアは、処理中心回り周方向一方側へ順に配置される。
この場合、前記搬送装置は、前記坩堝を前記処理中心回りに移動可能なターンテーブルを有するものとされる。

好ましくは、前記処理ステーションは、さらに、前記圧搾エリアから前記投入エリアまで前記処理中心回り周方向一方側へ行く途中に、前記坩堝内に残存する残存物を排出する排出エリアを有するものとされる。
前記投入エリア、前記熔解エリア、前記圧搾エリア及び前記排出エリアは前記処理中心回り等間隔に配置され、前記ターンテーブルは、前記処理中心回り９０度間隔で４つの坩堝を支持するように構成される。

好ましくは、前記搬送装置は、前記ターンテーブルを前記処理中心回りに回転駆動するターンテーブル駆動モーターと、前記ターンテーブルに立設された縦フレームと、前記坩堝に設けられた一対の傾斜基準軸を軸線回り回動可能に支持するように前記縦フレームに設けられた一対の軸受部と、前記坩堝を前記一対の傾斜基準軸回りに傾斜させる傾斜駆動モーターとを有し得る。

本発明に係るアルミニウム熔解装置によれば、上方が開口とされた坩堝と前記坩堝に着脱自在に装着される過熱蒸気発生部の蓋ケースとが密閉状態の熔解空間を形成し、前記蓋ケースに支持される前記過熱蒸気発生部の流体加熱管で生成される過熱蒸気が直接に前記熔解空間に放出されるように構成されているので、装置自体の小型化及び簡略化を図りつつ、酸化皮膜の生成を可及的に防止し且つ熱エネルギー効率を向上させた状態でアルミニウム材を熔解することができる。
また、蓋ケース及び流体加熱管を含む過熱蒸気発生部を取り外すことによって露出する上方開口を介して前記坩堝内にアルミニウム材を投入でき且つ熔解された金属アルミニウムを取り出すことができるので、アルミニウム熔解装置を含むアルミニウム再生システム全体の小型化を図ることができる。

また、本発明に係るアルミニウム再生システムによれば、装置自体の小型化及び簡略化を図り得る加熱装置によって、酸化皮膜の生成を可及的に防止し且つ熱エネルギー効率を向上させた状態でアルミニウム材を熔解することができ、さらに、前記加熱装置によって熔解された熔解アルミニウム材から圧搾装置によって迅速に再生アルミニウム合金を圧搾することができ、再生アルミニウム合金の回収率を向上させることができる。

図１は、本発明に係るアルミニウム熔解装置の一実施の形態の斜視図である。 図２は、前記アルミニウム熔解装置の側面図である。 図３は、前記アルミニウム熔解装置の平面図である。 図４は、前記アルミニウム熔解装置の分解斜視図である。 図５は、図２におけるV-V線に沿った断面図である。 図６は、図３におけるVI-VI線に沿った断面図である。 図７は、前記アルミニウム熔解装置における過熱蒸気発生部の下方斜視図である。 図８は、図３におけるVIII-VIII線に沿った断面図である。 図９は、本発明に係るアルミニウム再生システムの一実施の形態の正面図である。 図１０(a)及び(b)は、それぞれ、図９に示す前記アルミニウム再生システムにおける搬送装置及び坩堝の正面図及び側面図である。 図１１(a)及び(b)は、図９に示す前記アルミニウム再生システムにおける熔解エリアの正面図であり、それぞれ、加熱装置の熔解作業状態及び待機状態を示している。 図１２(a)〜(c)は、図９に示す前記アルミニウム再生システムにおける圧搾エリアの正面図である。図１２(a)及び(b)は、それぞれ、圧搾装置の待機状態及び圧搾作業状態を示している。図１２(c)は、前記圧搾装置におけるメッシュ部材を圧搾用昇降機構から分離させて坩堝内に放置させた状態を示している。 図１３(a)及び(b)は、図９に示す前記アルミニウム再生システムにおける取出エリアの正面図であり、それぞれ、前記坩堝の水平姿勢及び傾斜姿勢（取出姿勢）を示している。 図１４は、図９に示す前記アルミニウム再生システムにおける搬送装置の変形例の正面図である。 図１５は、本発明に係るアルミニウム再生システムの他の実施の形態の平面図である。 図１６は、図１５におけるXVI-XVI線に沿った前記アルミニウム再生システムの部分断面図である。 図１７は、図１５におけるXVII-XVII線に沿った前記アルミニウム再生システムの部分断面図である。

以下、本発明に係るアルミニウム熔解装置の一実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１〜図３に、それぞれ、本実施の形態に係るアルミニウム熔解装置１の斜視図、側面図及び平面図を示す。
また、図４に、前記アルミニウム熔解装置１の分解斜視図を、図５及び図６に、それぞれ、図２におけるV-V線に沿った断面図及び図３におけるVI-VI線に沿った断面図を示す。

本実施の形態に係るアルミニウム熔解装置１は、アルミニウムチップやアルミニウム切粉等のアルミニウム材から金属アルミニウムを再生するアルミニウム再生システムの一部として利用されるものであり、アルミニウム材を熔解するように構成されている。

具体的には、図１〜図６に示すように、前記アルミニウム熔解装置１は、坩堝１０及び過熱蒸気発生部５０を有している。

前記坩堝１０は、上方が開口１０ａとされ、前記上方開口１０ａを介して投入されるアルミニウム材を収容し得るように形成されている。

図４及び図６に示すように、本実施の形態においては、前記坩堝１０は、上端部が前記開口１０ａを画する坩堝本体１１と、前記坩堝本体１１の上端部から平面視において径方向外方へ延びる坩堝側フランジ１５とを有している。

前記過熱蒸気発生部５０は、蓋ケース６０と、前記蓋ケース６０に支持された流体加熱管７０とを有している。

図６等に示すように、前記蓋ケース６０は、前記坩堝１０の上方開口１０ａを気密に覆うように前記坩堝１０に着脱自在に装着され、前記坩堝１０と共に密閉状態の熔解空間１００を形成するように構成されている。

本実施の形態においては、前記蓋ケース６０は、下方が開口６０ａとされた蓋ケース本体６１と、前記蓋ケース本体６１の下端部から平面視において径方向外方へ延びる蓋ケース側フランジ６５とを有しており、前記蓋ケース側フランジ６５が前記坩堝側フランジ１５に当接された状態で前記坩堝１０に連結されることで、前記熔解空間１００を形成している。

前記流体加熱管７０は、インコネル、ハステロイ又はステンレス等の電圧印加に応じて加熱する導電材によって形成された長尺の中空部材とされており、前記アルミニウム再生システムに備えられるボイラー等の水供給部（図示せず）から供給される蒸気又は霧状の水を受け入れ、電圧印可に応じて加熱されることで、蒸気又は霧状の水を過熱蒸気に変換し、外部へ放出するように構成されている。

詳しくは、前記流体加熱管７０は、長手方向一方側の第１端部７０（１）及び他方側の第２端部７０（２）のそれぞれに設けられた電圧印可用の第１及び第２給電点７１、７２と、前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水を管内に受け入れる為に前記第１及び第２端部７０（１）、７０（２）の一方に設けられた水導入口７５と、前記第１及び第２端部の間の中間領域７０（Ｍ）に設けられ、管内で生成された過熱蒸気を放出する一又は複数の蒸気放出口７６とを有している。

斯かる構成の前記流体加熱管７０は、前記第１及び第２端部７０（１）、７０（２）が前記蓋ケース６０から外方へ延在され且つ前記蓋ケース６０の前記坩堝１０への装着時に前記蒸気放出口７６が前記熔解空間１００内に位置するように前記蓋ケース６０に支持されている。

このように、本実施の形態においては、前記蓋ケース６０が前記流体加熱管７０を支持した状態のままで前記坩堝１０に着脱自在とされており、前記蓋ケース６０及び前記流体加熱管７０を含む前記過熱蒸気発生部５０が前記坩堝１０に対して着脱可能なユニットを形成している。

斯かる構成を備えた前記アルミニウム熔解装置１によれば以下の効果を得ることができる。
即ち、電圧印可に応じて加熱されることで過熱蒸気を生成する前記流体加熱管７０の中間領域７０（Ｍ）を前記坩堝１０及び前記蓋ケース６０によって気密に形成される熔解空間１００内に位置させ、前記中間領域７０（Ｍ）に形成された蒸気放出口７６から放出される過熱蒸気によって、熔解空間１００に気密に収容されるアルミニウム材を熔解させるように構成されているので、低酸素雰囲気でアルミニウム材が熔解されることになる。

従って、オープンウェル方式のアルミニウム熔解装置に比して、熔解させたアルミニウム材の表面に新たな酸化皮膜が生成されることを可及的に低減することができ、金属アルミニウムの回収効率を向上させることができる。

また、熔解空間１００の全体に高温の過熱蒸気が供給されることになるので、バーナーによってアルミニウム材を加熱する装置に比して、熔解空間１００に収容されているアルミニウム材の全体を均等に熔解させることができ、処理対象のアルミニウム材の全体を熔解させる為に要する熔解エネルギーの低減を図ることができる。

さらに、加熱される前記流体加熱管７０の中間領域７０（Ｍ）が熔解空間１００内に配置されているので、熔解空間１００は前記流体加熱管７０から放出される過熱蒸気に加えて、前記流体加熱管７０自体の熱量によっても加熱されることになり、熔解空間１００内のアルミニウム材の熔解をより効率的に行うことができる。

また、オープンウェル方式とは異なり、密閉空間にアルミニウム材を収容すると共に、過熱蒸気を用いてアルミニウム材を熔解するように構成された従来のアルミニウム熔解装置も存在するが、本実施の形態に係る前記アルミニウム熔解装置１は、この従来構成に比しても、熔解装置自体の小型化、及び、アルミニウム再生処理に必要な設備の簡略化による低コスト化を図ることができる。

このタイプの従来装置においては、熔解炉が単独でアルミニウム材を収容する密閉空間を形成し、過熱蒸気発生部は前記熔解炉とは独立した状態で離間配置されている為、熔解装置自体が大型化するという問題が生じる。さらに、過熱蒸気発生部によって発生された過熱蒸気を前記熔解炉に供給する為の設備が必要となると共に、熔解炉にアルミニウム材を投入する為の設備や熔解炉から金属アルミニウムを取り出す為の設備も複雑なものとなる。

これに対し、本実施の形態に係る前記アルミニウム熔解装置１においては、前記過熱蒸気発生部５０の前記蓋ケース６０と前記坩堝１０とが共働して熔解空間１００を形成しており、従って、装置自体の小型化を図ることができる。

さらに、前記蓋ケース６０及び前記流体加熱管７０を含み、前記坩堝１０に対して着脱自在にユニット化された前記過熱蒸気発生部５０を前記坩堝１から取り外すことで露出する前記坩堝１０の開口１０ａを介して、前記坩堝１０内にアルミニウムチップ等のアルミニウム材を投入でき、且つ、熔解されたアルミニウム材を坩堝１０から取り出すことができ、前記アルミニウム熔解装置１を含むアルミニウム再生システム全体の小型化及び簡略化を図ることができる。

また、前記アルミニウム熔解装置１においては、前記坩堝１０と共に熔解空間１００を形成する前記蓋ケース６０に前記流体加熱管７０が支持されており、熔解空間１００内において過熱蒸気が生成されるように構成されている。

従って、過熱蒸気発生部５０によって生成された過熱蒸気を熔解空間１００に供給する為の設備を別途に備える必要が無く、これによっても、装置自体の小型化及び低コスト化を図ることができる。

図７に、前記過熱蒸気発生部５０の下方斜視図を示す。
又、図８に、図３におけるVIII-VIII線に沿った断面図を示す。
図５〜図８に示すように、本実施の形態においては、前記流体加熱管７０は、前記蓋ケース６０に形成された第１及び第２取付孔６０（１）、６０（２）に挿通され、外端部がそれぞれ前記第１及び第２端部７０（１）、７０（２）を形成する第１及び第２配管部材８１、８２と、前記第１及び第２配管部材８１、８２の内端部同士を流体接続し、前記中間領域７０（Ｍ）を形成する中間配管部材８５とを有している。

図５及び図８に示すように、前記中間配管部材８５は、前記第１配管部材８１の内端部に着脱自在に連結される第１直線部８５（１）と、前記第２配管部材８２の内端部に着脱自在に連結され、平面視において前記第１直線部８５（１）と平行に延びる第２直線部８５（２）と、前記第１及び第２直線部８５（１）、８５（２）の間において平面視においてこれらと平行に延びる中央直線部８５（Ｍ）と、隣接する直線部８５（１）、８５（Ｍ）、８５（２）の対応端部同士を連結する平面視Ｕ字状の方向転換部８５（Ｕ）とを一体的に有している。
本実施の形態においては、図５に示すように、前記中間配管部材８５には、６本の前記中央直線部８５（Ｍ）が備えられている。

斯かる構成によれば、前記第１及び第２給電点７１、７２が設けられ、且つ、一方に前記水導入口７５が設けられる前記第１及び第２端部７０（１）、７０（２）を熔解空間１００の外方へ延在させつつ、前記蒸気放出口７６が設けられた前記中間領域７０（Ｍ）を平面視において熔解空間１００の略全域に行き渡らせることができ、過熱蒸気を熔解空間１００の全体に効率的に供給することができる。

次に、前記アルミニウム熔解装置１を含むアルミニウム再生システムの一例２００Ａについて説明する。
図９に、前記アルミニウム再生システム２００Ａの正面図を示す。

図９に示すように、前記アルミニウム再生システム２００Ａは、前記坩堝１０と、前記坩堝１０を支持し且つ移動可能とされた搬送装置２３０と、前記坩堝１０内のアルミニウム材を熔解させる為の熱量を発生する前記過熱蒸気発生部５０を含む加熱装置３００と、前記坩堝１０内において熔解されたアルミニウム材から再生アルミニウム合金を圧搾する圧搾装置４００と、前記加熱装置３００による熔解処理が行われる熔解エリア５０２及び前記圧搾装置４００による圧搾処理が行われる圧搾エリア５０３を有する処理ステーション５００とを備えている。
なお、前記アルミニウム再生システム２００Ａの構成部材のうちの前記坩堝１０及び前記過熱蒸気発生部５０が前記アルミニウム熔解装置１を形成する。

図１０(a)及び(b)に、それぞれ、前記坩堝１０及び前記搬送装置２３０の正面図及び側面図を示す。
図９、図１０(a)及び(b)に示すように、前記坩堝１０は坩堝ケース２１０に収容されており、前記搬送装置２３０は、前記坩堝ケース２１０を熔解エリア５０２及び圧搾エリア５０３へ移動させ得るように構成されている。

前記搬送装置２３０は、前記坩堝ケース２１０が分離可能に載置される載置台２３２と、前記載置台２３２を移動させる移動手段とを有している。
本実施の形態においては、前記移動手段は前記載置台２３２に装着された車輪２３５を有している。

前記アルミニウム再生システム２００Ａにおいては、前記処理ステーション５００は、さらに、前記坩堝１０へのアルミニウム材の投入作業スペースとなる投入エリア５０１を有している。
図９に示すように、投入エリア５０１、熔解エリア５０２及び圧搾エリア５０３は、この順番に直列配置されている。

本実施の形態においては、前記処理ステーション５００は、前記搬送装置２３０を投入エリア５０１、熔解エリア５０２及び圧搾エリア５０３の順に案内する案内レール５１０を有しており、前記搬送装置２３０は前記案内レール５１０によって案内された状態で移動するように構成されている。

図９に示すように、前記加熱装置３００は、前記過熱蒸気発生部５０を形成する前記蓋ケース６０及び前記流体加熱管７０（図９においては図示せず。図７等参照）に加えて、加熱用昇降機構３１０を備えている。

前記加熱用昇降機構３１０は、前記熔解エリア５０２に位置された状態の前記坩堝１０及び前記蓋ケース６０を上下方向に相対的に接離させるように構成されている。

即ち、前記加熱用昇降機構３１０は、前記蓋ケース６０が前記坩堝１０に装着されて前記熔解空間１００（図６等参照）が形成される熔解作業状態と、前記蓋ケース６０が前記坩堝１０から離間される待機状態とを選択的に現出させるように構成されている。
本実施の形態においては、前記加熱用昇降機構３１０は、前記蓋ケース６０を昇降させることで、前記蓋ケース６０及び前記坩堝１０を上下方向に相対的に接離させている。

図１１(a)及び(b)に、それぞれ、前記加熱装置３００の熔解作業状態及び待機状態を示す。
図９、図１１(a)及び図１１(b)に示すように、本実施の形態においては、前記処理ステーション５００は、熔解エリア５０２を画する熔解架台５２０を有している。

前記加熱用昇降機構３１０は、前記熔解架台５２０に設置される油圧昇降装置等の昇降駆動部３２０と、上端側が前記昇降駆動部３２０に作動連結され、前記昇降駆動部３２０によって上下方向に移動される支持ロッド３３０とを有しており、前記支持ロッド３３０に直接又は間接的に前記蓋ケース６０が支持されている。

本実施の形態においては、前記加熱装置３００には攪拌機能が備えられている。
詳しくは、図９、図１１(a)及び図１１(b)に示すように、前記加熱装置３００は、前記蓋ケース６０を前記坩堝１０に装着させた熔解作業状態において下端側が前記熔解空間１００内に位置し且つ上端側が上方へ延在されるように前記蓋ケース６０に上下に沿って軸線回り回転自在に支持された回動軸３５０と、前記蓋ケース６０を前記坩堝１０に装着させた熔解作業状態において前記熔解空間１００内に位置するように前記回動軸３５０の下端側に支持された攪拌部材３６０と、前記回動軸３５０を軸線回りに回転させるように前記回動軸３５０の上端側に作動連結された攪拌用駆動モーター３７０とを有している。

即ち、本実施の形態においては、前記過熱蒸気発生部５０を形成する前記蓋ケース６０に前記回動軸３５０が軸線回り回転自在に支持され且つ前記回動軸３５０の一端側（前記熔解空間１００内に位置する側）に前記攪拌部材３６０が支持された上で、前記攪拌用駆動モーター３７０が前記回動軸３５０の他端側を軸線回りに回転駆動するように構成されている。

この場合、前記加熱用昇降機構３１０は、前記蓋ケース６０及び前記攪拌用駆動モーター３７０を一体的に昇降させるように構成される。
本実施の形態においては、図９等に示すように、前記加熱用昇降機構３１０は、前記支持ロッド３３０の下端部に支持される支持フレーム３４０を有している。

前記支持フレーム３４０は、前記攪拌用駆動モーター３７０を支持し且つ前記蓋ケース６０と一体的に移動するように連結ロッド３４５を介して前記蓋ケース６０に連結されている。

前記回動軸３５０の上端部は、前記支持フレーム３４０の底壁を貫通しており、前記攪拌用駆動モーター３７０は、前記回動軸３５０を軸線回りに回転駆動させるように前記回動軸３５０の上端部に作動連結されている。
本実施の形態においては、前記攪拌用駆動モーター３７０は水平出力軸を有しており、前記水平出力軸がベベルギヤ列を介して前記回動軸３５０の上端部に連結されている。

本実施の形態においては、図９、図１１(a)及び図１１(b)に示すように、前記攪拌部材３６０は、前記回動軸３５０の軸線から径方向外方へ変位された位置で上下方向に沿い、前記回動軸３５０の軸線回りの回転に応じて前記回動軸３５０の軸線回りに回転するように前記回動軸３５０に支持された複数の攪拌棒３６２を有している。
前記複数の攪拌棒３６１は、前記回動軸３５０の軸線を基準にした周方向に関し互いに対して離間配置されている。

このように、前記加熱装置３００に攪拌機能を備えることにより、密閉状態の前記熔解空間１００内において、前記流体加熱管７０（図６及び図７等参照）からの過熱蒸気及び前記流体加熱管７０自体の熱量によってアルミニウム材を熔解させつつ、前記攪拌部材３６０によって攪拌させることができ、これにより、低酸素状態でのアルミニウム材の効率的な熔解を実現させることができる。

前記圧搾装置４００は、メッシュ部材４６０と、圧搾用昇降機構４１０とを有している。

前記メッシュ部材４６０は、前記坩堝１０の内表面に略沿った外周壁を有しており、前記外周壁には上下に貫通する複数の通過孔が設けられている。

前記メッシュ部材４６０は、前記坩堝１０の内表面に向けて押し付けられることによって熔解アルミニウム材の酸化被膜を破壊して再生アルミニウム合金を抽出し且つ抽出した再生アルミニウム合金を前記通過孔を介して当該メッシュ部材４６０の内部に押し出す圧搾処理を行う。
前記メッシュ部材４６０は、例えば、ＳＵＳによって形成される。

前記圧搾用昇降機構４１０は、前記圧搾エリアに位置された状態の前記坩堝１０及び前記メッシュ部材４６０を上下方向に相対的に接離させるように構成されている。

即ち、前記圧搾用昇降機構４１０は、前記メッシュ部材４６０が前記坩堝１０の内表面に向けて押し付けられて熔解アルミニウム材から再生アルミニウム合金を圧搾する圧搾作業状態と、前記メッシュ部材４６０及び前記坩堝１０が上下方向に離間される待機状態とを選択的に現出させるように、前記メッシュ部材４６０及び前記坩堝１０の上下方向相対位置を変化させる。

本実施の形態においては、図９に示すように、前記圧搾用昇降機構４１０は、前記メッシュ部材４６０を直接又は間接的に支持しており、前記メッシュ部材４６０を昇降させるように構成されている。

図１２(a)及び(b)に、それぞれ、前記圧搾装置４００の待機状態及び圧搾作業状態を示す。
図９、図１２(a)及び図１２(b)に示すように、本実施の形態においては、前記処理ステーション５００は、圧搾エリア５０３を画する圧搾架台５３０を有している。

前記圧搾用昇降機構４３０は、前記圧搾架台５３０に設置される油圧昇降装置等の昇降駆動部４２０と、上端側が前記昇降駆動部４２０に作動連結され、前記昇降駆動部４２０によって上下方向に移動される支持ロッド４３０とを有しており、前記支持ロッド４３０に直接又は間接的に前記メッシュ部材４６０が支持されている。

本実施の形態においては、前記メッシュ部材４６０は前記圧搾用昇降機構４１０に着脱自在に装着されている。
図１２(c)に、前記メッシュ部材４６０を前記圧搾用昇降機構４１０から取り外した状態を示す。

本実施の形態においては、前記圧搾用昇降機構４１０は、前記支持ロッド４３０の下端部に直接又は間接的に連結された水平連結ロッド４３５を有しており、前記メッシュ部材４６０は前記水平連結ロッド４３５に着脱自在に装着されている。

本実施の形態においては、前記圧搾装置４００には捻り絞り機能が備えられている。
詳しくは、図９、図１２(a)及び図１２(b)に示すように、前記圧搾装置４００は、前記支持ロッド４３０の下端部に支持された支持フレーム４４０と、前記支持フレーム４４０に上下方向に沿った状態で軸線回り回転可能に支持され、下端側において直接又は間接的に前記メッシュ部材４６０を支持する回動軸４５０と、前記支持フレーム４４０に支持され、前記回動軸４５０を軸線回りに回転駆動させるように前記回動軸４５０の上端側に作動連結された圧搾用駆動モーター４７０とを有している。

なお、本実施の形態においては、前記回動軸４５０の下端部に前記水平連結ロッド４３５が支持されている。
即ち、本実施の形態においては、前記支持ロッド４３０は、前記支持フレーム４４０、前記回動軸４５０及び前記水平連結ロッド４３５を介して、前記メッシュ部材４６０を着脱可能に支持している。

また、本実施の形態においては、前記圧搾用駆動モーター４７０は水平出力軸を有しており、前記水平出力軸がベベルギヤ列を介して前記回動軸４５０の上端部に連結されている。

前記構成を備えた前記圧搾装置４００は以下のように動作する。
即ち、前記圧搾用昇降機構４１０によって圧搾作業状態を現出させることで、前記メッシュ部材４６０が前記坩堝１０の内表面に向けて押圧される。
斯かる前記メッシュ部材４６０の押圧動作によって、熔解アルミニウム材の酸化被膜が押し潰されて、再生アルミニウム合金が押し出される。

この状態（即ち、前記圧搾用昇降機構４１０によって圧搾作業状態が現出された状態）で、前記圧搾用駆動モーター４７０によって前記回動軸４５０を軸線回りに回転させると、前記メッシュ部材４６０は前記坩堝１０の内表面との間で熔解アルミニウム材を押し潰した状態で軸線回りに回転して捻り絞り動作を行う。

斯かる前記メッシュ部材４６０の捻り絞り動作によって、熔解アルミニウム材の酸化被膜をより効果的に破壊して、再生アルミニウム合金の抽出を効率良く行うことができる。

前記圧搾装置による圧搾処理が完了すると、前記メッシュ部材４６０を前記圧搾昇降機構４１０（本実施の形態においては前記水平連結ロッド４３５）から分離させて、前記メッシュ部材４６０を前記坩堝１０内に放置する。
なお、この際、前記メッシュ部材４６０は前記坩堝１０内の熔解アルミニウムにくっついた状態となっている為、前記メッシュ部材４６０が前記坩堝１０から意に反して脱離しない状態となる。

本実施の形態に係る前記アルミニウム再生システム２００Ａは、圧搾処理後において前記坩堝１０内に前記メッシュ部材４６０が放置された状態の前記坩堝１０を傾斜させることで、再生アルミニウム材を前記坩堝１０の上方開口から外部へ取り出せるように構成されている。

詳しくは、前記坩堝１０には略水平な傾斜基準軸２１５が設けられている。
図１０(a)及び(b)等に示すように、本実施の形態においては、前記坩堝１０を収容する前記坩堝ケース２１０に一対の傾斜基準軸２１５が設けられている。

前記処理ステーション５００は、再生アルミニウム合金の取り出し処理を行う取出エリア５０４を有している。
本実施の形態においては、前記取出エリア５０４は、前記一対の傾斜基準軸２１５回り傾斜可能に前記坩堝１０を支持するように構成されている。

本実施の形態においては、図１２(a)〜(c)に示すように、前記圧搾架台５３０の縦フレーム５３１に、前記一対の傾斜基準軸２１５を軸線回り回転可能に支持する軸受部５３５が設けられており、前記圧搾架台５３０が前記取出エリア５０４としても作用するようになっている。

図１３(a)及び(b)に、前記傾斜基準軸２１５が前記軸受部５３５に係止された状態の前記坩堝１０の正面図を示す。
図１３(a)及び(b)は、それぞれ、前記坩堝１０の水平姿勢及び傾斜姿勢（取出姿勢）を示している。

本実施の形態においては、前記圧搾装置４００による圧搾処理が行われ、前記メッシュ部材４６０が内部に放置された状態の前記坩堝１０をフォークリフト等の昇降装置（図示せず）によって持ち上げて、前記一対の傾斜基準軸２１５を前記軸受部５３５に係止させ、前記坩堝１０が前記傾斜基準軸２１５回り傾斜可能な状態が現出される（図１３(a)）。

この状態において、前記坩堝ケース２１０の一端側をクレーン又は滑車機構等の傾斜機構２２０によって持ち上げることで前記坩堝１０を前記傾斜基準軸２１５回りに傾斜させて、前記坩堝１０の上方開口から再生アルミニウム合金を機外へ流し出す（図１３(b)）。

前記処理ステーション５００は、再生アルミニウム合金の取り出し後に前記坩堝１０内に残る酸化被膜（残存物又はドロス）の排出処理を行う排出エリア５０５を有している。

本実施の形態においては、残存物又はドロスの排出も、前記坩堝１０を前記傾斜基準軸２１５回りに傾斜させることによって行われる。
即ち、前記圧搾エリア５０３（前記取出エリア５０４）が前記排出エリア５０５としても作用する。
なお、残存物又はドロスの排出は、前記メッシュ部材４６０を前記坩堝１０から取り出した状態で行われる。

前記坩堝１０からの前記メッシュ部材４６０の取り出しは、前記坩堝１０（本実施の形態においては前記坩堝ケース２１０）の前記傾斜基準軸２１５が前記軸受部５３５に係止された状態のままで行うことも可能であるし、若しくは、前記傾斜基準軸２１５が前記軸受部５３５に係止されている状態からフォークリフト等の昇降装置（図示せず）によって前記坩堝１０を一旦作業面（例えば、前記搬送装置２３０の載置面又は地上面）に下ろし、作業面上で行うことも可能である。

後者の場合には、前記メッシュ部材４６０を取り出し後に、再度、フォークリフト等の昇降装置によって、前記傾斜基準軸２１５が前記軸受部５３５に係止されるように前記坩堝１０を持ち上げることになる。

本実施の形態において、前記投入エリア５０１を前記排出エリア５０５として利用することも可能である。
即ち、前記取出エリア５０４にて再生アルミニウム合金を取り出した後に、前記搬送装置２３０を前記投入エリア５０１へ移動させ、前記投入エリア５０１にて残存物又はドロスの排出を行うことも可能である。
この場合、前記坩堝１０からの前記メッシュ部材４６０からの取り出しは、好ましくは、前記圧搾エリア５０３としても作用する前記取出エリア５０４にて行い、前記圧搾エリア５０３にて前記メッシュ部材４６０を前記圧搾昇降機構４１０に装着させることができる。

前記アルミニウム再生システム２００Ａにおいては、前記搬送装置２３０は、前記坩堝１０の上方開口が上方を向く一定姿勢で前記坩堝１０を支持・搬送するように構成されているが、前記搬送装置２３０に代えて、前記坩堝１０を前記傾斜基準軸２１５回り傾斜可能に支持するように構成された搬送装置２５０を備えることも可能である。

図１４に、前記搬送装置２５０の正面図を示す。
図１４にように、前記搬送装置２５０は、前記載置台２３２及び前記移動手段（車輪２３５）を有している。

前記坩堝１０は坩堝ケース２６０に収容されており、前記坩堝ケース２６０に一対の傾斜基準軸２１５が設けられている。

前記搬送装置２５０は、前記載置台２３２上に立設された縦フレーム２５５と、前記傾斜基準軸２１５を軸線回り回転自在に支持するように前記縦フレーム２５５に設けられた軸受部２５６とを有している。

前記搬送装置２５０には、さらに、前記坩堝１０（前記坩堝ケース２６０）を前記傾斜基準軸２１５回りに傾斜させる傾斜駆動モーター２６５が設けられており、前記傾斜駆動モーター２６５を駆動させることによって前記坩堝１０を前記傾斜基準軸２１５回りに傾斜させて前記坩堝１０内の再生アルミニウム合金及びドロスを前記坩堝１０の上方開口から流出させ得るようになっている（図１４の二点鎖線）。

前記アルミニウム再生システム２００Ａにおいては、投入エリア５０１、熔解エリア５０２及び圧搾エリア５０３（取出エリア５０４及び排出エリア５０５）の処理エリアが直列配置されているが、これに代えて、処理エリアを周方向に沿って配置させることも可能である。

図１５に、処理エリアが周方向に沿って配置されたアルミニウム再生システムの他例２００Ｂの平面図を示す。
また、図１６及び図１７に、それぞれ、図１５におけるXVI-XVI線及びXVII-XVII線に沿った前記アルミニウム再生システム２００Ｂの部分断面図を示す。
なお、図中、前記アルミニウム再生システム２００Ａにおけると同一部材には同一符号を付して、その説明を適宜省略する。

前記アルミニウム再生システム２００Ｂは、前記アルミニウム再生システム２００Ａに比して、前記処理ステーション５００及び前記搬送装置２３０に代えて、処理ステーション５５０及び搬送装置２７０を有している。

図１５に示すように、前記処理ステーション５５０においては、投入エリア５０１、熔解エリア５０２、圧搾エリア５０３が処理中心Ｃ回り周方向一方側へ順に配置されている。

なお、前記アルミニウム再生システム２００Ｂにおいては、図１５に示すように、圧搾エリア５０３が取出エリア５０４としても作用する。
また、前記処理ステーション５５０は、さらに、圧搾エリア５０３（取出エリア５０４）から投入エリア５０１まで処理中心Ｃ回り周方向一方側へ行く途中に、残存物又はドロスを排出する排出エリア５０５を有している。

図１６及び図１７に示すように、前記処理ステーション５５０は、投入エリア５０１、熔解エリア５０２及び圧搾エリア５０３（取出エリア５０４）をそれぞれを画する投入架台５６０、熔解架台５６５及び圧搾架台５７０を有している。

前記アルミニウム再生システム２００Ｂは前記投入架台５６０に載置された投入機構５６２を有しており、前記投入機構５６２を介してアルミニウム材が坩堝１０に投入されるようになっている。

前記搬送装置５５０は、前記坩堝１０を前記処理中心Ｃ回りに移動させるターンテーブル５８０を有している。
前記アルミニウム再生システム２００Ｂにおいては、前記搬送装置５５０は、前記ターンテーブル５８０を前記処理中心Ｃ回りに回転駆動させると共に、前記ターンテーブル５８０上において前記坩堝１０を傾斜基準軸２１５回りに傾斜させ得るように構成されている。

詳しくは、前記搬送装置５５０は、前記ターンテーブル５８０を前記処理中心Ｃ回りに回転駆動するターンテーブル駆動モーター５９０と、前記ターンテーブル５８０に立設された縦フレーム５８２と、前記坩堝１０に設けられた一対の傾斜基準軸２１５を軸線回り回動可能に軸受するように前記縦フレーム５８２に設けられた一対の軸受部５８４と、前記坩堝１０を前記一対の傾斜基準軸２１５回りに傾斜させる傾斜駆動モーター５８５とを有している。

図１５に示すように、前記アルミニウム再生システム２００Ｂにおいては、前記処理ステーション５５０における前記処理エリアは前記処理中心Ｃ回り等間隔となるように配置されている。

なお、前記アルミニウム再生システム２００Ｂにおいては圧搾エリア５０３及び取出エリア５０４は同一エリアとされている。
従って、前記処理ステーションは、投入エリア５０１、熔解エリア５０２、圧搾エリア５０３（取出エリア５０４）及び排出エリアの４つの処理エリアが前記処理中心Ｃ回りに等間隔となるように、９０度間隔で配置されている。

また、本実施の形態においては、前記ターンテーブル５８０は、前記処理中心Ｃ回り９０度間隔で４つの坩堝１０を支持し得るように構成されている。
即ち、前記搬送装置５５０においては、４つの縦フレーム５８２が前記処理中心回り９０度間隔に配置されており、前記４つの縦フレーム５８２のそれぞれに前記軸受部５８４が設けられている。で
斯かる構成によれば、前記４つの処理エリアでの処理を並行して行うことができ、アルミニウム再生処理の効率化を図ることができる。

前述の通り、前記アルミニウム再生システム２００Ｂにおいては、再生アルミニウム合金の外部への取り出しを行う取出エリア５０４は、圧搾エリア５０３と同一位置とされている。

即ち、圧搾エリア５０３において、前記圧搾装置４００によって熔解アルミニウム材から再生アルミニウム合金を圧搾し、前記坩堝１０内に前記メッシュ部材４６０を放置した状態で、前記坩堝１０を前記処理中心Ｃ回りに移動させること無く、前記傾斜駆動モーター５８５によって前記坩堝１０を前記傾斜基準軸２１５回りに傾斜させることで再生アルミニウム合金を外部へ取り出す。

斯かる構成によれば、再生アルミニウム合金の回収率を向上させることができる。
即ち、残存物又はドロスを排出する排出エリア５０５において、再生アルミニウム合金を取り出すことも可能であるが、斯かる処理手順では、圧搾エリア５０３で圧搾処理を行い且つ前記メッシュ部材４６０を前記坩堝１０内に放置させた状態で、前記坩堝１０を圧搾エリア５０３から前記処理中心Ｃ回りに排出エリア５０５へ移動させてから、前記傾斜駆動モーター５８５によって前記坩堝１０を傾斜させて再生アルミニウム合金を取り出すことになる。

この場合、熔解処理から再生アルミニウム合金の取り出し処理までに時間が掛かり、再生アルミニウム合金の取り出し処理の際にはアルミニウム温度が下がり、結果的に、アルミニウム合金の回収率が悪化するおそれがある。

これに対し、前述のように、圧搾エリア５０３と同一位置で再生アルミニウム合金の取り出し処理を行う工程手順によれば、熔解処理から再生アルミニウム合金の取り出し処理までの時間を短縮でき、これにより、アルミニウム合金の回収率を向上することができる。

１０ 坩堝
１０ａ 上方開口
１１ 坩堝本体
１５ 坩堝側フランジ
５０ 過熱蒸気発生部
６０ 蓋ケース
６０（１） 第１取付孔
６０（２） 第２取付孔
６１ 蓋ケース本体
６５ 蓋ケース側フランジ
７０ 流体加熱管
７０（１） 第１端部
７０（２） 第２端部
７０（Ｍ） 中間領域
７１ 第１給電点
７２ 第２給電点
７５ 水導入口
７６ 蒸気放出口
８１ 第１配管部材
８２ 第２配管部材
８５ 中間配管部材
８５（１） 第１直線部
８５（２） 第２直線部
８５（Ｍ） 中央直線部
８５（Ｕ） 方向転換部
１００ 熔解空間
２００Ａ、２００Ｂ アルミニウム再生システム
２１５ 傾斜基準軸
２３０ 搬送装置
２３２ 載置台
２５５ 縦フレーム
２５６ 軸受部
２６５ 傾斜駆動モーター
３００ 加熱装置
３１０ 加熱用昇降機構
３４０ 攪拌用駆動モーター
３５０ 回動軸
３６０ 攪拌部材
３６２ 攪拌棒
４００ 圧搾装置
４１０ 圧搾用昇降機構
４６０ メッシュ部材
５００、５５０ 処理ステーション
５０１ 投入エリア
５０２ 熔解エリア
５０３ 圧搾エリア
５０４ 取出エリア
５０５ 排出エリア
５３５ 軸受部
５８０ ターンテーブル
５８２ 縦フレーム
５８４ 軸受部
５８５ 傾斜駆動モーター
５９０ ターンテーブル駆動モーター

Claims (15)

1. 上方が開口とされた坩堝と過熱蒸気発生部とを備え、
   前記過熱蒸気発生部は、前記開口を気密に覆うように前記坩堝に着脱自在に装着されて前記坩堝と共に密閉状態の熔解空間を形成する蓋ケースと、前記蓋ケースに支持され、電圧印可に応じて加熱されることで水供給部から供給される蒸気又は霧状の水から過熱蒸気を生成する流体加熱管とを有し、
   前記流体加熱管は、長手方向一方側の第１端部及び他方側の第２端部のそれぞれに設けられた電圧印可用の第１及び第２給電点と、前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水を管内に受け入れる為に前記第１及び第２端部の一方に設けられた水導入口と、管内で生成された過熱蒸気を放出する為に前記第１及び第２端部の間の中間領域に設けられた一又は複数の蒸気放出口とを有し、前記第１及び第２端部が前記蓋ケースから外方へ延在され且つ前記蓋ケースの前記坩堝への装着時に前記蒸気放出口が前記熔解空間内に位置するように前記蓋ケースに支持されており、
   前記蓋ケースは前記流体加熱管を支持した状態のままで前記坩堝に着脱自在とされており、前記蓋ケース及び前記流体加熱管を含む前記過熱蒸気発生部が前記坩堝に対して着脱可能なユニットとされていることを特徴とするアルミニウム熔解装置。
2. 前記流体加熱管は、前記蓋ケースに形成された第１及び第２取付孔に挿通され、外端部がそれぞれ前記第１及び第２端部を形成する第１及び第２配管部材と、前記第１及び第２配管部材の内端部同士を流体接続し、前記中間領域を形成する中間配管部材とを有し、
   前記中間配管部材は、前記第１配管部材の内端部に着脱自在に連結される第１直線部と、前記第２配管部材の内端部に着脱自在に連結され、前記第１直線部と平行に延びる第２直線部と、前記第１及び第２直線部の間においてこれらと平行に延びる中央直線部と、隣接する直線部の対応端部同士を連結する平面視Ｕ字状の方向転換部とを一体的に有していることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム熔解装置。
3. 前記坩堝は、上端部が前記開口を画する坩堝本体と、前記坩堝本体の上端部から平面視において径方向外方へ延びる坩堝側フランジとを有し、
   前記蓋ケースは、前記第１及び第２取付孔が形成され、下端側が開口とされた蓋ケース本体と、前記蓋ケース本体の下端部から平面視において径方向外方へ延びる蓋ケース側フランジとを有し、
   前記蓋ケース及び前記坩堝は、前記蓋ケース側フランジ及び前記坩堝側フランジが当接された状態で気密且つ着脱可能に連結されていることを特徴とする請求項２に記載のアルミニウム熔解装置。
4. 上方が開口とされた坩堝と過熱蒸気発生部とを備え、
   前記過熱蒸気発生部は、前記開口を気密に覆うように前記坩堝に着脱自在に装着されて前記坩堝と共に密閉状態の熔解空間を形成する蓋ケースと、前記蓋ケースに支持され、電圧印可に応じて加熱されることで水供給部から供給される蒸気又は霧状の水から過熱蒸気を生成する流体加熱管とを有し、
   前記流体加熱管は、長手方向一方側の第１端部及び他方側の第２端部のそれぞれに設けられた電圧印可用の第１及び第２給電点と、前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水を管内に受け入れる為に前記第１及び第２端部の一方に設けられた水導入口と、管内で生成された過熱蒸気を放出する為に前記第１及び第２端部の間の中間領域に設けられた一又は複数の蒸気放出口とを有し、前記第１及び第２端部が前記蓋ケースから外方へ延在され且つ前記蓋ケースの前記坩堝への装着時に前記蒸気放出口が前記熔解空間内に位置するように前記蓋ケースに支持されており、
   前記坩堝は、上端部が前記開口を画する坩堝本体と、前記坩堝本体の上端部から平面視において径方向外方へ延びる坩堝側フランジとを有し、
   前記蓋ケースは、下端側が開口とされた蓋ケース本体と、前記蓋ケース本体の下端部から平面視において径方向外方へ延びる蓋ケース側フランジとを有し、
   前記蓋ケース側フランジと前記坩堝側フランジが当接状態で前記蓋ケースが前記坩堝に気密且つ着脱自在に連結されており、前記蓋ケース及び前記流体加熱管を含む前記過熱蒸気発生部が前記坩堝に対して着脱可能なユニットとされていることを特徴とするアルミニウム熔解装置。
5. 前記過熱蒸気発生部は、前記蓋ケースを前記坩堝に装着させた状態において下端側が前記熔解空間内に位置し且つ上端側が上方へ延在されるように、前記蓋ケースに軸線回り回転自在に支持された回動軸と、前記蓋ケースを前記坩堝に装着させた状態において前記熔解空間内に位置するように前記回動軸の下端側に支持された攪拌部材とを有していることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のアルミニウム熔解装置。
6. 前記回動軸は前記蓋ケースの径方向中央において上下方向に沿っており、
   前記攪拌部材は、前記回動軸の軸線から径方向外方へ変位された位置で上下方向に沿い、前記回動軸の軸線回りの回転に応じて前記回動軸の軸線回りに回転するように前記回動軸に支持された複数の攪拌棒を有し、
   前記複数の攪拌棒は、前記回動軸の軸線を基準にした周方向に関し互いに対して離間配置されていることを特徴とする請求項５に記載のアルミニウム熔解装置。
7. 上方が開口とされた坩堝と、前記坩堝を支持し且つ移動させる搬送装置と、前記坩堝内のアルミニウム材を熔解させる為の熱量を発生する加熱装置と、前記坩堝内において熔解されたアルミニウム材から再生アルミニウム合金を圧搾する圧搾装置と、前記加熱装置による熔解処理が行われる熔解エリア及び前記圧搾装置による圧搾処理が行われる圧搾エリアを有する処理ステーションとを備え、
   前記加熱装置は、前記上方開口を気密に覆うように前記坩堝に着脱自在に装着されて前記坩堝と共に密閉状態の熔解空間を形成可能な蓋ケースと、前記蓋ケースに支持され、電圧印可に応じて加熱されることで水供給部から供給される蒸気又は霧状の水から過熱蒸気を生成する流体加熱管と、前記熔解エリアに位置された前記坩堝と前記蓋ケースとを上下方向に相対的に接離させる加熱用昇降機構とを有し、
   前記流体加熱管は、長手方向一方側の第１端部及び他方側の第２端部のそれぞれに設けられた電圧印可用の第１及び第２給電点と、前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水を管内に受け入れる為に前記第１及び第２端部の一方に設けられた水導入口と、管内で生成された過熱蒸気を放出する為に前記第１及び第２端部の間の中間領域に設けられた一又は複数の蒸気放出口とを有し、前記第１及び第２端部が前記蓋ケースから外方へ延在され且つ前記蓋ケースの前記坩堝への装着時に前記蒸気放出口が前記熔解空間内に位置するように前記蓋ケースに支持されており、
   前記加熱用昇降機構は、前記蓋ケースを前記坩堝に装着させて前記熔解空間を形成する熔解作業状態と、前記蓋ケース及び前記坩堝を上下方向に相対的に離間させる待機状態とを現出可能とされており、
   前記圧搾装置は、前記坩堝の内表面に略沿った外周壁を有し、前記外周壁には上下に貫通する複数の通過孔が設けられているメッシュ部材と、前記圧搾エリアに設置された前記坩堝及び前記メッシュ部材を上下方向に相対的に接離させる圧搾用昇降機構とを有し、
   前記圧搾用昇降機構は、前記メッシュ部材を前記坩堝の内表面に向けて押し付けることで熔解アルミニウム材から再生アルミニウム合金を圧搾する圧搾作業状態と、前記メッシュ部材及び前記坩堝を上下方向に相対的に離間させる待機状態とを現出可能とされていることを特徴とするアルミニウム再生システム。
8. 前記加熱装置は、前記蓋ケースを前記坩堝に装着させた状態において下端側が前記熔解空間内に位置し且つ上端側が上方へ延在されるように前記蓋ケースに軸線回り回転自在に支持された回動軸と、前記蓋ケースを前記坩堝に装着させた状態において前記熔解空間内に位置するように前記回動軸の下端側に支持された攪拌部材と、前記回動軸の上端側を作動的に軸線回りに回転駆動する攪拌用駆動モーターとを有し、
   前記加熱用昇降機構は、前記蓋ケース及び前記攪拌用駆動モーターを一体的に昇降させるように構成されていることを特徴とする請求項７に記載のアルミニウム再生システム。
9. 前記メッシュ部材は、前記圧搾用昇降機構に着脱可能に装着されていることを特徴とする請求項７又は８に記載のアルミニウム再生システム。
10. 前記処理ステーションは、さらに、投入エリアを有し、
    前記投入エリア、前記熔解エリア及び前記圧搾エリアはこの順に直列配置されており、
    前記搬送装置は、案内レールによって案内された状態で前記投入エリア、前記熔解エリア及び前記圧搾エリアの順に移動することを特徴とする請求項７から９の何れかに記載のアルミニウム再生システム。
11. 前記坩堝は、略水平な一対の傾斜基準軸を有し、
    前記処理ステーションは、前記一対の傾斜基準軸を軸線回り回転可能に係止する一対の軸受部を有していることを特徴とする請求項７から１０の何れかに記載のアルミニウム再生システム。
12. 前記坩堝は、略水平な一対の傾斜基準軸を有し、
    前記搬送装置は、前記坩堝が載置される載置台と、前記載置台を移動させる移動手段と、前記載置台に立設された縦フレームと、前記一対の傾斜基準軸を軸線回り回動可能に支持するように前記縦フレームに設けられた一対の軸受部と、前記坩堝を前記一対の傾斜基準軸回りに傾斜させる傾斜駆動モーターとを有していることを特徴とする請求項７から１０の何れかに記載のアルミニウム再生システム。
13. 前記処理ステーションは、さらに、投入エリアを有し、
    前記投入エリア、前記熔解エリア及び前記圧搾エリアは、処理中心回り周方向一方側へ順に配置されており、
    前記搬送装置は、前記坩堝を前記処理中心回りに移動可能なターンテーブルを有していることを特徴とする請求項７から１０の何れかに記載のアルミニウム再生システム。
14. 前記処理ステーションは、さらに、前記圧搾エリアから前記投入エリアまで前記処理中心回り周方向一方側へ行く途中に、前記坩堝内に残存する残存物を排出する排出エリアを有し、
    前記投入エリア、前記熔解エリア、前記圧搾エリア及び前記排出エリアは前記処理中心回り等間隔に配置され、
    前記ターンテーブルは、前記処理中心回り９０度間隔で４つの坩堝を支持するように構成されていることを特徴とする請求項１３に記載のアルミニウム再生システム。
15. 前記坩堝は、略水平な一対の傾斜基準軸を有し、
    前記搬送装置は、前記ターンテーブルを前記処理中心回りに回転駆動するターンテーブル駆動モーターと、前記ターンテーブルに立設された縦フレームと、前記一対の傾斜基準軸を軸線回り回動可能に支持するように前記縦フレームに設けられた一対の軸受部と、前記坩堝を前記一対の傾斜基準軸回りに傾斜させる傾斜駆動モーターとを有していることを特徴とする請求項１３又は１４に記載のアルミニウム再生システム。

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