JP7177435B2 - Equipment and method for treating aluminum chips - Google Patents

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Description

本発明は、アルミニウム切粉の処理装置および処理方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus and method for treating aluminum chips.

アルミニウムの加工においては切粉が発生するため、アルミニウム切粉から純度の高いアルミニウムをリサイクルすることが行われている。従来のアルミニウム切粉の処理装置および処理方法としては以下のようなものが知られている。 Since cutting chips are generated in the processing of aluminum, high-purity aluminum is recycled from the aluminum cutting chips. The following devices and methods for treating aluminum shavings are known in the prior art.

特許文献１は、アルミニウムの切粉に混入する切削油を遠心力により取り除く切削油分離手段と、該切削油分離手段の搬送方向下手側に配設され、かつアルミニウムに混入した磁性粉を磁気的に取り除く第１の磁性粉除去手段と、該第１の磁性粉除去手段の下手側に配設され、かつ熱風導入手段を備えた回転可能な乾燥手段と、該乾燥手段の下手側に配設され、かつアルミニウムの切粉から残存する磁性粉を磁気的に取り除く第２の磁性粉除去手段とを備えたアルミニウム切粉処理装置を開示している。 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200001 describes a cutting oil separating means for removing cutting oil mixed in aluminum chips by centrifugal force, and a cutting oil separating means disposed on the downstream side of the cutting oil separating means in the conveying direction. a rotatable drying means provided downstream of the first magnetic powder removing means and equipped with a hot air introduction means; and a downstream side of the drying means. and second magnetic powder removing means for magnetically removing residual magnetic powder from aluminum chips.

特許文献２は、水分と油分とを含むアルミニウム切粉等の原料を投入して所定の温度に加熱しながら搬送し、熱分解により生成した水蒸気と油蒸気と炭化水素系ガスとを含む熱分解気体および熱処理されたアルミニウム切粉を排出する熱分解炉と、この熱分解炉の前段に配設され前記アルミニウム切粉等を搬送して投入する原料搬送投入手段と、前記熱分解炉の後段に配設され熱処理されたアルミニウム切粉を排出しかつ前記熱分解気体をブロアにより吸引しその一部を液化および水溶解処理して排出する処理物排出手段とを備えたアルミニウム切粉等の処理装置の運転方法において、前記熱分解処理の際、熱分解炉に不活性ガスを導入し、かつ前記ブロアの気体吸引力により、前記熱分解炉内のゲージ圧力を略大気圧もしくは大気圧より小とする、アルミニウム切粉等の処理装置の運転方法を開示している。 In Patent Document 2, a raw material such as aluminum chips containing moisture and oil is introduced, heated to a predetermined temperature and conveyed, and pyrolyzed containing steam, oil vapor, and hydrocarbon gas generated by thermal decomposition. A thermal decomposition furnace for discharging gas and heat-treated aluminum chips, a raw material conveying and charging means disposed in the front stage of the thermal decomposition furnace for transporting and charging the aluminum chips, etc., and a post stage of the thermal decomposition furnace. A treatment apparatus for aluminum chips, etc., comprising a treated material discharging means for discharging heat-treated aluminum chips, sucking the pyrolysis gas with a blower, liquefying and dissolving a part of the gas, and discharging it. In the operating method of (1), during the pyrolysis treatment, an inert gas is introduced into the pyrolysis furnace, and the gas suction force of the blower sets the gauge pressure in the pyrolysis furnace to substantially atmospheric pressure or lower than atmospheric pressure. A method of operating a processing apparatus for aluminum chips and the like is disclosed.

特開平９－３１５６１号公報JP-A-9-31561 特開２００７－３０２９６５号公報JP 2007-302965 A

しかし、従来の装置および方法では、アルミニウム切粉の乾燥手段やアルミニウム切粉に付着した油分の熱分解炉として、たとえばキルンを設けることが必須であり、キルンにエネルギーを投入することも必要になっていた。 However, in the conventional apparatus and method, it is essential to provide, for example, a kiln as a means for drying aluminum chips and as a furnace for pyrolysis of oil adhering to aluminum chips, and it is also necessary to input energy to the kiln. was

本発明の目的は、アルミニウム切粉に付着した切削油および水分を除去または分解するためのキルンを設けることなく、したがってキルンに投入するエネルギーを不要にしたうえで、高純度のアルミニウムをリサイクルできる処理装置および処理方法を提供することである。 The object of the present invention is to provide a process that can recycle high-purity aluminum without providing a kiln for removing or decomposing cutting oil and moisture adhering to aluminum chips, thus eliminating the need for energy input to the kiln. It is to provide an apparatus and processing method.

本発明の一態様に係るアルミニウム切粉の処理装置は、アルミニウム溶解炉と、前記アルミニウム溶解炉の上部に設けられた、筒状のサイクロン本体と、前記サイクロン本体内に切削油および水分が付着したアルミニウム切粉を気体とともに流入させる流入口と、前記サイクロン本体内から前記アルミニウム切粉を含まない気体を流出させる流出口とを有し、前記サイクロン本体が前記アルミニウム溶解炉と直接連通するサイクロンユニットとを含む。
An apparatus for treating aluminum chips according to one aspect of the present invention comprises an aluminum melting furnace, a cylindrical cyclone body provided in the upper part of the aluminum melting furnace, and cutting oil and water adhering to the inside of the cyclone body. a cyclone unit having an inlet for inflowing aluminum chips together with gas and an outlet for discharging gas not containing aluminum chips from the cyclone body , wherein the cyclone body directly communicates with the aluminum melting furnace ; including.

本発明の他の態様に係るアルミニウム切粉の処理方法は、アルミニウム溶解炉で溶解したアルミニウム溶湯の上方に、切削油および水分が付着したアルミニウム切粉を気体とともに旋回させながら流入させ、前記アルミニウム切粉を前記アルミニウム溶湯の表面に散布させる。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method for treating aluminum chips, in which aluminum chips to which cutting oil and water are adhered are swirled and flowed together with a gas above molten aluminum melted in an aluminum melting furnace, Powder is scattered on the surface of the molten aluminum.

本発明に係る装置では、従来の装置で必要とされていたアルミニウム切粉の乾燥手段やアルミニウム切粉に付着した油分の熱分解炉、たとえばキルンが不要になり、装置構成を簡素化できるうえに、キルンに投入されていたエネルギーも節約できる。 The apparatus according to the present invention does not require means for drying aluminum chips or a furnace for pyrolysis of oil adhering to aluminum chips, such as a kiln, which are required in conventional apparatuses, so that the structure of the apparatus can be simplified. , the energy input to the kiln can also be saved.

実施形態に係るアルミニウム切粉の処理装置の一例を示す断面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Sectional drawing which shows an example of the processing apparatus of the aluminum chip which concerns on embodiment. 実施形態に係るアルミニウム切粉の処理装置の変形例を示す斜視図。The perspective view which shows the modification of the processing apparatus of the aluminum shavings which concerns on embodiment. 実施形態に係るアルミニウム切粉の処理装置の変形例を示す斜視図。The perspective view which shows the modification of the processing apparatus of the aluminum shavings which concerns on embodiment. 実験例３Ａで作製した被検体の断面写真。A cross-sectional photograph of a subject produced in Experimental Example 3A. 実験例３Ｂで作製した被検体の断面写真。A cross-sectional photograph of a subject produced in Experimental Example 3B.

以下、本発明の実施形態を説明する。
本発明者らは、アルミニウム切粉をリサイクルする際に、アルミニウム切粉を乾燥させて切削油および水分を低減する必要はなく、むしろ少量の水分が付着していた方が良好な結果が得られる可能性があることを見出した。すなわち、アルミニウム溶湯上でアルミニウム切粉が高熱にさらされたときにアルミニウム切粉に付着した切削油および水分から炭化水素および水素が発生し、アルミニウムの酸化を防止できるので、再生されるアルミニウムの品質の向上に寄与しうることを見出した。 Embodiments of the present invention will be described below.
The present inventors found that when recycling aluminum chips, it is not necessary to dry the aluminum chips to reduce the cutting oil and water content, and rather a small amount of water adheres to the aluminum chips to obtain better results. I found a possibility. That is, when aluminum chips are exposed to high heat on molten aluminum, hydrocarbons and hydrogen are generated from the cutting oil and water adhering to the aluminum chips, which prevents aluminum from being oxidized. It was found that it can contribute to the improvement of

一方、アルミニウム溶湯にアルミニウム切粉を投入する際に、切削油および水分が付着したアルミニウム切粉が急激にアルミニウム溶湯に接触すると、水蒸気爆発に類似した現象が生じて火災が発生するおそれがある。この問題は、アルミニウム切粉をアルミニウム溶湯上に穏やかに散布することができれば避けられる。本発明では、そのための１つの手段として、アルミニウム溶解炉の上部にサイクロンユニットを設け、アルミニウム溶湯の上方に切削油および水分が付着したアルミニウム切粉を気体とともに旋回させながら流入させ、アルミニウム切粉をアルミニウム溶湯の表面に穏やかに散布させる。 On the other hand, if the aluminum chips to which cutting oil and moisture are adhered suddenly come into contact with the molten aluminum when the aluminum chips are thrown into the molten aluminum, a phenomenon similar to a steam explosion may occur, resulting in a fire. This problem could be avoided if the aluminum shavings could be gently sprinkled onto the molten aluminum. In the present invention, as one means for this purpose, a cyclone unit is provided in the upper part of the aluminum melting furnace, and aluminum chips to which cutting oil and moisture adhere are swirled and flowed into the upper part of the molten aluminum, together with gas, to remove the aluminum chips. Spray gently on the surface of the molten aluminum.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係るアルミニウム切粉の処理装置１の一例を説明する。 An example of an aluminum chip processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１において、アルミニウム溶解炉１０内にアルミニウム溶湯ＡＬが収容される。アルミニウム溶解炉１０内でアルミニウムを溶解させる熱源としては、たとえばバーナー１１で燃焼されるプロパンガスの燃焼熱が用いられる。アルミニウム溶解炉１０の上部にサイクロンユニット２０が設けられる。このサイクロンユニット２０は、筒状のサイクロン本体２１の内側に筒状のダクト２２を設けた構造を有する。ダクト２２の上方には、ダクト２２内部の気体を加熱するようにヒーター２３が設けられている。サイクロン本体２１には、サイクロン本体２１内に切削油および水分が付着したアルミニウム切粉Ｃを気体とともに流入させる流入口２４が設けられている。ダクト２２の上部には、サイクロン本体２１内からアルミニウム切粉Ｃを含まない気体を流出させる流出口２５が設けられている。サイクロン本体２１には、その内部に水を噴霧するためのノズル２６を設けてもよい。ダクト２２の頂部には、ガス抜き用の安全弁２７が設けられている。流入口２４の前段には、切削油および水分が付着したアルミニウム切粉Ｃを供給するためのホッパー３０が設けられている。流出口２５にはブロワー４０が接続されている。 In FIG. 1, an aluminum melting furnace 10 contains molten aluminum AL. As a heat source for melting aluminum in aluminum melting furnace 10, for example, combustion heat of propane gas burned by burner 11 is used. A cyclone unit 20 is provided above the aluminum melting furnace 10 . This cyclone unit 20 has a structure in which a tubular duct 22 is provided inside a tubular cyclone body 21 . A heater 23 is provided above the duct 22 so as to heat the gas inside the duct 22 . The cyclone main body 21 is provided with an inflow port 24 through which aluminum chips C to which cutting oil and water adhere are introduced into the cyclone main body 21 together with gas. An outlet 25 is provided in the upper portion of the duct 22 to allow the gas not containing the aluminum chips C to flow out from the cyclone main body 21 . The cyclone body 21 may be provided with a nozzle 26 for spraying water inside. A safety valve 27 for venting is provided at the top of the duct 22 . A hopper 30 for supplying aluminum chips C to which cutting oil and moisture are attached is provided in front of the inlet 24 . A blower 40 is connected to the outflow port 25 .

アルミニウム溶解炉１０でアルミニウムを溶解したのち、ホッパー３０から切削油および水分が付着したアルミニウム切粉Ｃを供給し、ブロワー４０を作動させると、切削油および水分が付着したアルミニウム切粉が空気とともに流入口２４から筒状のサイクロン本体２１の接線方向に沿って流入する。サイクロン本体２１内に供給されたアルミニウム切粉Ｃはサイクロン本体２１内で旋回渦流となって流れる気体とともに運動するが、やがて重力の作用によりアルミニウム溶湯ＡＬ上に穏やかに散布される。このため、従来問題になっていた、水蒸気爆発に類似した現象による火災の発生を避けることができる。 After aluminum is melted in the aluminum melting furnace 10, the aluminum chips C with cutting oil and water adhering are supplied from the hopper 30, and when the blower 40 is operated, the aluminum chips with cutting oil and water adhering are flowed together with the air. It flows in along the tangential direction of the tubular cyclone body 21 from the inlet 24 . The aluminum shavings C supplied into the cyclone body 21 move together with the gas flowing as a swirling vortex within the cyclone body 21, and are eventually gently dispersed on the molten aluminum AL by the action of gravity. Therefore, it is possible to avoid the occurrence of a fire caused by a phenomenon similar to steam explosion, which has been a problem in the past.

また、アルミニウム切粉に付着した切削油および水分がアルミニウム溶湯に近づくと、これらは蒸発し、かつ溶湯表面で露出した清浄なアルミニウムの触媒作用を受けて分解し、炭化水素および水素が発生する。ノズル２６から水を噴霧した場合、噴霧された水も分解して、水素が発生する。ノズル２６から水を噴霧させる際に、サイクロン本体２１内の相対湿度は、５％以上であればよい（１００％を含む）。こうして発生した炭化水素および水素はアルミニウムの酸化を防止するのに寄与する。発生したガスは、ダクト２２、流出口２５を通して排出される。 When the cutting oil and water adhering to the aluminum chips approach the molten aluminum, they evaporate and decompose under the catalytic action of the clean aluminum exposed on the surface of the molten metal to generate hydrocarbons and hydrogen. When water is sprayed from the nozzle 26, the sprayed water is also decomposed to generate hydrogen. When spraying water from the nozzle 26, the relative humidity within the cyclone body 21 should be 5% or more (including 100%). The hydrocarbons and hydrogen thus generated contribute to preventing the oxidation of aluminum. The generated gas is discharged through the duct 22 and the outlet 25 .

したがって、本発明に係る装置では、従来の装置で必要とされていた乾燥手段や熱処理炉としてのキルンが不要になり、装置構成を簡素化できるうえに、キルンに投入されていたエネルギーも節約できる。また、発生した炭化水素や水素を回収することができれば、これらを種々の用途に転用できる。 Therefore, the apparatus according to the present invention does not require drying means or a kiln as a heat treatment furnace, which are required in the conventional apparatus, so that the apparatus configuration can be simplified and the energy used for the kiln can be saved. . Moreover, if the generated hydrocarbons and hydrogen can be recovered, they can be diverted to various uses.

本発明に係るアルミニウム切粉の処理装置では、サイクロンユニット２０の形状は特に限定されない。たとえば、図２に示すように、サイクロン本体２１の全体がコーン形状を有していてもよい。また、図３に示すように、サイクロン本体２１の下部がコーン形状を有していてもよい。 In the apparatus for treating aluminum chips according to the present invention, the shape of the cyclone unit 20 is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 2, the entire cyclone body 21 may have a cone shape. Also, as shown in FIG. 3, the lower portion of the cyclone body 21 may have a cone shape.

以下、本発明の実施例を説明する。 Examples of the present invention will be described below.

実験例１
アルミニウム溶解炉に１０ｋｇのアルミニウム合金（ＪＩＳ ＡＣ４ＣＨ）を入れ、７００℃で溶解した。アルミニウム溶湯の上方にサイクロンユニットを設置した。サイクロンユニットの流出口に出力０．７５ｋＷのブロアを設けた。 Experimental example 1
10 kg of aluminum alloy (JIS AC4CH) was placed in an aluminum melting furnace and melted at 700°C. A cyclone unit was installed above the molten aluminum. A blower with an output of 0.75 kW was provided at the outlet of the cyclone unit.

ブロアを運転して、切削油および水分が付着したままのアルミニウム切粉３０ｇをアルミニウム溶湯表面に散布した。処理時に、煙が発生したが、高品質のアルミニウムをリサイクルすることができた。 A blower was operated to spray 30 g of aluminum chips to which cutting oil and moisture were still attached on the surface of the molten aluminum. During processing, smoke was generated, but high-quality aluminum could be recycled.

実験例２
アルミニウム切粉の投入時に、サイクロン本体内にノズルから水をミスト状に噴霧した以外は、実験例１と同様にして、切削油および水分が付着したままのアルミニウム切粉３０ｇをアルミニウム溶湯表面に散布した。このとき、サイクロン本体内の相対湿度は１００％に近いと考えられる。処理時に、煙が発生することなく、高品質のアルミニウムをリサイクルすることができた。 Experimental example 2
30 g of aluminum chips with cutting oil and moisture still attached were sprayed on the surface of the molten aluminum in the same manner as in Experimental Example 1, except that water was sprayed in the form of a mist from the nozzle into the cyclone body when the aluminum chips were introduced. did. At this time, the relative humidity in the cyclone body is considered to be close to 100%. High quality aluminum could be recycled without smoke during processing.

実験例３
実験例３Ａ
本発明の方法でリサイクルしたアルミニウム合金および従来技術の方法でリサイクルしたアルミニウム合金について、その断面における介在物の状態を画像解析することによって、アルミニウム合金の品質を評価した。 Experimental example 3
Experimental example 3A
For the aluminum alloys recycled by the method of the present invention and the aluminum alloys recycled by the conventional method, the quality of the aluminum alloys was evaluated by image analysis of the states of inclusions in their cross sections.

アルミニウム合金としてＪＩＳ ＡＤＣ１２を用いた以外は、実験例２と同様に、アルミニウム溶解炉でアルミニウム合金を溶解し、アルミニウム溶解炉上にサイクロンユニットを設置し、ブロアを運転して、切削油および水分が付着したままのアルミニウム切粉をアルミニウム溶湯表面に散布した。 The aluminum alloy was melted in an aluminum melting furnace in the same manner as in Experimental Example 2, except that JIS ADC12 was used as the aluminum alloy. The aluminum shavings remaining attached were scattered on the surface of the molten aluminum.

得られたアルミニウム溶湯をフィルター上に移し、１１０秒のろ過時間で２．０１７ｋｇのアルミニウム溶湯をろ過した。フィルター上で溶湯の残部を凝固させて被検体を作製し、この被検体の中央部を厚さ方向に切断した。図４に、得られた被検体の断面写真を示す。フィルター直上の幅１４．０ｍｍ、高さ０．５ｍｍの領域（面積７ｍｍ２）において、ＱＩＣＡＭ（Ｑｉｍａｇｉｎｇ社）で画像解析して上記領域における介在物（酸化物、シリコン及び金属間化合物）の面積比率を求め、アルミニウム合金１ｋｇ当たりの介在物面積を計算した。その結果、アルミニウム合金１ｋｇ当たりの介在物面積は、０．０２９３ｍｍ２／ｋｇであった。 The obtained molten aluminum was transferred onto a filter, and 2.017 kg of molten aluminum was filtered for a filtration time of 110 seconds. The rest of the molten metal was allowed to solidify on the filter to prepare a specimen, and the central portion of the specimen was cut in the thickness direction. FIG. 4 shows a cross-sectional photograph of the obtained subject. Image analysis was performed using QICAM (Qimaging Co.) in a region (area 7 mm 2 ) with a width of 14.0 mm and a height of 0.5 mm directly above the filter, and the area ratio of inclusions (oxides, silicon and intermetallic compounds) in the above region was determined. was obtained, and the area of inclusions per 1 kg of aluminum alloy was calculated. As a result, the inclusion area per 1 kg of aluminum alloy was 0.0293 mm 2 /kg.

実験例３Ｂ
従来の方法に従って、ロータリーキルンで乾燥させたアルミニウム切粉をアルミニウム溶湯表面に散布した。 Experimental example 3B
Aluminum shavings dried in a rotary kiln were sprinkled on the surface of molten aluminum according to a conventional method.

実験例３Ａと同様に、得られたアルミニウム溶湯をフィルター上に移し、１０５秒のろ過時間で２．０２７ｋｇのアルミニウム溶湯をろ過した。フィルター上で溶湯の残部を凝固させて被検体を作製し、この被検体の中央部を厚さ方向に切断した。図５に、得られた被検体の断面写真を示す。実験例３Ａと同様に、アルミニウム合金１ｋｇ当たりの介在物面積を計算した結果、０．８３３２ｍｍ２／ｋｇであった。 In the same manner as in Experimental Example 3A, the obtained molten aluminum was transferred onto a filter, and 2.027 kg of molten aluminum was filtered for a filtration time of 105 seconds. The rest of the molten metal was allowed to solidify on the filter to prepare a specimen, and the central portion of the specimen was cut in the thickness direction. FIG. 5 shows a cross-sectional photograph of the obtained subject. As a result of calculating the area of inclusions per 1 kg of aluminum alloy in the same manner as in Experimental Example 3A, it was 0.8332 mm 2 /kg.

実験例３Ａと３Ｂとの対比からわかるように、本発明によれば、介在物の混入が少ない高品質のアルミニウム合金が得られる。 As can be seen from the comparison between Experimental Examples 3A and 3B, according to the present invention, a high-quality aluminum alloy containing few inclusions can be obtained.

その他の実験
図１の装置構成で、ダクト２２の上端に内部のガスを回収するポートを形成してガス捕集袋を被せ、実験例１または２のようにしてアルミニウム切粉を投入した直後にガス捕集袋で内部のガスを捕集した。その後、ガス捕集袋の中のガスの一部をシリンジで採取し、ボルカーマス（登録商標、日本金属化学株式会社）により質量分析を行った。 Other Experiments In the device configuration of FIG. The internal gas was collected with a gas collection bag. After that, part of the gas in the gas collection bag was sampled with a syringe, and subjected to mass spectrometry using Volkermas (registered trademark, Nippon Kinzoku Kagaku Co., Ltd.).

その結果、実験例１および２のいずれでも、水素および炭化水素の発生を確認できた。また、実験例２のようにサイクロン本体内にノズルから水をミスト状に噴霧した場合、実験例１に比べて水素および炭化水素の発生量が多いことがわかった。 As a result, in both Experimental Examples 1 and 2, generation of hydrogen and hydrocarbons was confirmed. It was also found that when water was sprayed into the cyclone body in the form of a mist from a nozzle as in Experimental Example 2, more hydrogen and hydrocarbons were generated than in Experimental Example 1.

上記のように水素が発生するので、ブロワー４０を停止した場合などに水素が装置内に滞留することは望ましくない。この点を考慮して、ガス抜き用の安全弁２７を設けることに加えて、ダクト２２の頂部およびサイクロン本体２１の頂部に丸みをつけて水素が滞留しやすい領域をなくしたり、流出口２５を上向きに傾斜させて水素が外部に抜けやすくしたりするような構造を採用することが望ましい。図２および図３に示す装置においても、同様な構造を採用することが望ましい。 Since hydrogen is generated as described above, it is undesirable for hydrogen to remain in the apparatus when the blower 40 is stopped. In consideration of this point, in addition to providing a safety valve 27 for venting gas, the top of the duct 22 and the top of the cyclone body 21 are rounded to eliminate areas where hydrogen tends to stay, and the outlet 25 is directed upward. It is desirable to adopt a structure in which the hydrogen is inclined to the outside so that the hydrogen can easily escape to the outside. It is desirable to employ a similar structure in the devices shown in FIGS. 2 and 3 as well.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載した発明を付記する。
［１］ アルミニウム溶解炉と、
前記アルミニウム溶解炉の上部に設けられた、筒状のサイクロン本体と、前記サイクロン本体内に切削油および水分が付着したアルミニウム切粉を気体とともに流入させる流入口と、前記サイクロン本体内から前記アルミニウム切粉を含まない気体を流出させる流出口とを有するサイクロンユニットと
を含むアルミニウム切粉の処理装置。
［２］ 前記サイクロンユニットはさらに、その内部に水を噴霧するノズルを有する、［１］に記載のアルミニウム切粉の処理装置。
［３］ アルミニウム溶解炉で溶解したアルミニウム溶湯の上方に、切削油および水分が付着したアルミニウム切粉を気体とともに旋回させながら流入させ、前記アルミニウム切粉を前記アルミニウム溶湯の表面に散布させる、アルミニウム切粉の処理方法。
［４］ 前記アルミニウム溶湯の上方に、切削油および水分が付着したアルミニウム切粉を気体とともに旋回させながら流入させる際に、その内部に水を噴霧する、［３］に記載のアルミニウム切粉の処理方法。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made in the implementation stage without departing from the scope of the invention. Further, each embodiment may be implemented in combination as appropriate, in which case the combined effect can be obtained. Furthermore, various inventions are included in the above embodiments, and various inventions can be extracted by combinations selected from a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiments, if the problem can be solved and effects can be obtained, the configuration with the constituent elements deleted can be extracted as an invention.
The invention described in the scope of claims at the time of filing of the present application will be additionally described below.
[1] an aluminum melting furnace;
A cylindrical cyclone body provided in the upper part of the aluminum melting furnace, an inlet for inflowing aluminum chips with cutting oil and water adhering to the cyclone body together with gas, and the aluminum cutting from the inside of the cyclone body. a cyclone unit having an outlet for exiting powder-free gas;
Aluminum chip processing equipment including.
[2] The apparatus for treating aluminum chips according to [1], wherein the cyclone unit further has a nozzle for spraying water therein.
[3] An aluminum cutting shavings, in which cutting oil and water-adhered aluminum shavings are swirled together with a gas and flowed above molten aluminum melted in an aluminum melting furnace, and the aluminum shavings are dispersed on the surface of the molten aluminum. Powder processing method.
[4] The treatment of aluminum chips according to [3], wherein water is sprayed into the inside of the aluminum chips to which cutting oil and water are adhered above the molten aluminum when the aluminum chips are swirled together with gas. Method.

１…アルミニウム切粉の処理装置、１０…アルミニウム溶解炉、１１…バーナー、２０…サイクロンユニット、２１…サイクロン本体、２２…ダクト、２３…ヒーター、２４…流入口、２５…流出口、２６…ノズル、２７…安全弁、３０…ホッパー、４０…ブロワー。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Aluminum chip processing apparatus, 10... Aluminum melting furnace, 11... Burner, 20... Cyclone unit, 21... Cyclone main body, 22... Duct, 23... Heater, 24... Inlet, 25... Outlet, 26... Nozzle , 27... Safety valve, 30... Hopper, 40... Blower.

Claims (4)

アルミニウム溶解炉と、
前記アルミニウム溶解炉の上部に設けられた、筒状のサイクロン本体と、前記サイクロン本体内に切削油および水分が付着したアルミニウム切粉を気体とともに流入させる流入口と、前記サイクロン本体内から前記アルミニウム切粉を含まない気体を流出させる流出口とを有し、前記サイクロン本体が前記アルミニウム溶解炉と直接連通するサイクロンユニットと
を含むアルミニウム切粉の処理装置。 an aluminum melting furnace;
A cylindrical cyclone body provided in the upper part of the aluminum melting furnace, an inlet for inflowing aluminum chips with cutting oil and water adhering to the cyclone body together with gas, and the aluminum cutting from the inside of the cyclone body. a cyclone unit having an outlet for discharging powder-free gas, said cyclone body being in direct communication with said aluminum melting furnace . 前記サイクロンユニットはさらに、その内部に水を噴霧するノズルを有する、請求項１に記載のアルミニウム切粉の処理装置。 2. The apparatus for treating aluminum chips according to claim 1, wherein said cyclone unit further has a nozzle for spraying water therein. アルミニウム溶解炉で溶解したアルミニウム溶湯の上方に、切削油および水分が付着したアルミニウム切粉を気体とともに旋回させながら流入させ、前記アルミニウム切粉を前記アルミニウム溶湯の表面に散布させる、アルミニウム切粉の処理方法。 A treatment of aluminum chips, in which aluminum chips to which cutting oil and water are adhered are swirled and flowed together with gas above molten aluminum melted in an aluminum melting furnace, and the aluminum chips are dispersed on the surface of the molten aluminum. Method. 前記アルミニウム溶湯の上方に、切削油および水分が付着したアルミニウム切粉を気体とともに旋回させながら流入させる際に、その内部に水を噴霧する、請求項３に記載のアルミニウム切粉の処理方法。
4. The method for treating aluminum chips according to claim 3, wherein water is sprayed inside the molten aluminum when the aluminum chips to which cutting oil and water adhere are swirled together with gas.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112247648A (en) * 2020-09-28 2021-01-22 巢湖云海镁业有限公司 Scrap collecting and smelting equipment for magnesium-aluminum alloy processing
CN114260292A (en) * 2021-12-29 2022-04-01 英联金属科技(扬州)有限公司 Waste aluminum recovery device for easy-open-end production line

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080257111A1 (en) 2005-02-24 2008-10-23 Hertwich Engineering Gmbh Method for Smelting Fragmentized Aluminum Scrap
JP2013119642A (en) 2011-12-06 2013-06-17 Watase Keigokin:Kk Device for supplying melting raw material of aluminum melting furnace
CN104165519A (en) 2014-08-01 2014-11-26 江阴迪新金属工业有限公司 Aluminum scrap feeding smelting device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6360238A (en) * 1986-08-29 1988-03-16 Daido Koki Kk Method for melting metal chip
JPS62121687A (en) * 1986-11-14 1987-06-02 Chiyoda Chem Eng & Constr Co Ltd Apparatus for treating waste water from wet wast gas desulfurizing method for forming gypsum as byproduct
JPH0931561A (en) * 1995-07-20 1997-02-04 Honda Motor Co Ltd Device for treating aluminum chip
JPH1183331A (en) * 1997-09-05 1999-03-26 Toyota Motor Corp Scrap metal melting apparatus
CN201309176Y (en) * 2008-11-19 2009-09-16 厦门厦顺铝箔有限公司 Collecting and dividing system of aluminum scraps
RU2600290C2 (en) * 2011-03-21 2016-10-20 Текнолоджикал Ресорсиз Пти. Лимитед Direct smelting process for high sulphur feed

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080257111A1 (en) 2005-02-24 2008-10-23 Hertwich Engineering Gmbh Method for Smelting Fragmentized Aluminum Scrap
JP2013119642A (en) 2011-12-06 2013-06-17 Watase Keigokin:Kk Device for supplying melting raw material of aluminum melting furnace
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