JPH02240223A

JPH02240223A - 金属回収方法及び該方法に用いる撹拌玉

Info

Publication number: JPH02240223A
Application number: JP1061201A
Authority: JP
Inventors: Minoru Wada; 稔和田
Original assignee: WADA SUMIKO
Current assignee: WADA SUMIKO
Priority date: 1989-03-13
Filing date: 1989-03-13
Publication date: 1990-09-25
Also published as: JPH0587572B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、金属回収方法に関し、特に、アルミニウム
主材料とするアルミ缶やアルミサツシ等のスクラップ（
以下、アルミスクラップという）からアルミニウムを効
率よく回収するのに適した方法及びその回収方法に用い
る攪拌玉に関する。

〔従来の技術〕

従来、アルミスクラップ等の金属スクラップを溶解して
アルミニウム等の金属を回収する場合、概ね次のような
方法で行っていた。

反射炉又は回転炉内にアルミスクラップを投入し、バー
ナにて６００〜７００°Ｃまで加熱して溶解させた後、
その金属溶湯を取り出し、その後炉内に残ったノロ（残
灰）を槽内に取り出して、フォークリフト等を使用して
、例えば特開昭５０−１４１５０７号公報や実公昭６０
−３２１１．０号公報記載の攪拌装置を具備した灰搾り
機のところまで搬送し、そして、残灰を灰搾り機の坩堝
内に投入して、発熱剤を補充してから坩堝に設置された
攪拌翼を駆動装置により回転させて残灰を加熱攪拌して
金属分と灰分とを分離した後、残灰の中に含有している
アルミニウム分を取り出していた。上記攪拌翼は垂直な
駆動軸の下部に通常放射状に複数取着されており、駆動
軸は傘歯車を介して駆動モータに連結されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の従来方法においては、灰搾りに使用される上述の
攪拌翼は鋳物製であるため、攪拌中に坩堝内の湯温度が
上昇しすぎたのに気付かずに攪拌翼を溶かしたり、また
、鉄や石などを噛み込んで撹拌翼を折損したり、また、
駆動装置を構成する傘歯車を折損したりすることが多々
あり、その都度交換作業などに時間と労力及び費用を費
やしていた。これは、回収作業の効率化を図る上で大き
な障害となっていた。

また、攪拌翼とその駆動装置等からなる撹拌装置を装備
することで灰搾り機が大型重量化してその移動を困難と
し、かつ装置全体の構造も複雑化し、高価なものとなっ
ていた。

更にまた、上記駆動モータは攪拌翼を回転させて金属溶
湯を掻き混ぜるために相当大きな馬力を持ったものでな
ければならなかった。

そこで、本発明は上記従来技術の課題に鑑み創出された
ものであって、回転炉（灰搾り専用のものも含む）内に
塊状の耐火物からなる攪拌玉を投入して攪拌することに
より金属回収効率の向上や装置の簡素化等を達成せんと
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的達成のために、第一発明にかかる金属回収方法
は、回転自在な回転炉内に塊状の耐′火物からなる攪拌
玉を複数個投入して該炉体を回転し、該炉体内の金属溶
湯を含有した残灰を攪拌した後、所望の金属を回収する
ようにしたことを特徴とする。

また、第二発明は、この金属回収方法に用いられるもの
であって、キャスタブル、鋳物等の耐火物を塊状に形成
してなる攪拌玉である。

〔作用〕

本発明方法を例えば灰搾り専用の回転炉に適用した場合
、灰搾り作用が次のように行われる、攪拌玉は最初に回
転炉内に入れておく０回転炉内を必要に応じてバーナや
発熱剤等で加熱する。そして、回転炉内の高温下にある
残灰中に存在するアルミニウム分がテルミット反応を起
こし、アルミ溶湯を含有した塊（これを金属再収業界で
は俗に「電気玉」又は「テルミット反応」と称すること
がある）を生成するようになると、炉内に攪拌玉を有す
る回転炉を回転して残灰を撹拌する。すると攪拌宝によ
ってアルミ含有の塊（電気玉）が攪拌されると同時に攪
拌玉とぶっつかり合って破砕され、この塊（電気玉）の
中に含有されているアルミニウム等の金属溶湯が流れ出
てくる。この金属溶湯を取り出す時には攪拌玉同士によ
って形成される隙間から上記アルミニウム等の金属溶湯
が他の灰分とは分離されて流れ出てくる。

なお、回転炉で溶解工程から灰搾り工程まで行う場合に
は、攪拌玉は金属スクラップの溶解工程の最初の段階か
ら投入しておいてもよいし、灰搾りの段階で投入しても
よい。

上記攪拌玉をキャスタブル等の耐火物で作っておけば、
攪拌中に溶融したり、砕けたりすることがなく、灰搾り
作用を確実に発揮する。また、残灰等の冷却防止作用も
ある。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第一発明の方法に使用する回転炉としては従来公知の炉
本体が回転自在に構成された回転炉とほぼ同様なものを
用いる。本発明方法に使用する回転炉には、灰搾り専用
型のものと金属溶解用・灰搾り用の両用型のものとがあ
るが、両者は構造的には同じで、サイズだけ異なる。灰
搾り専用型の回転炉においても下記と同様な構成によっ
て炉を回転自在に構成する。

第１図は回転炉全体の概略図である。炉体１が傾倒可能
なものを使用するのが都合がよい。

つまり、炉体１は下部に移動ゴマ８を有する基台２上に
立設された支持枠３に回転自在に枢支されており、図示
しない傾炉モータで傾倒可能に構成されている。しかも
、炉体１は、図示していないが、炉体１に周設されたラ
ックとこれに係合するピニオンを炉回転モータで駆動す
ることにより回転自在に構成されている。この回転速度
は金属の溶解度（所謂電気玉の生成状態）に応じて変速
できるように構成されている。

この変速は例えばインバーター制御によって行う。

第２図に示すように、上記回転炉ｌ内の側壁面ＩＡには
耐火物よりなる三角柱状の突起７を複数箇所に設けるよ
うにしてもよい。突起７は炉体ｌと一体成形してもよい
。この突起７は傾斜した炉体１（第１図のＢの傾斜状態
）が回転中、攪拌効果を増大することは勿論であるが、
攪拌玉を炉底に滞留させないようにする。つまり、炉体
ｌの回転により突起７とともに攪拌玉が押し上げられで
ある程度上昇して落下するようになるから所謂電気玉の
攪拌・破砕作用促進ひいては灰搾り作用促進につながる
。

また一方、第３図（ａ）に示すように炉底部ＩＣから碗
部ＩＢにかけて、螺旋状の突起７Ａを設けたり、或いは
同図（ｂ）のように突起７Ｂをプロペラ翼のように放射
状に設けてもよい。かかる突起７Ａ、７Ｂを碗部ＩＢの
部分にだけ設けるようにしてもによい。この場合には回
転炉１が第１図における傾斜状態Ｂに限らず、直立状態
Ａで炉を回転して攪拌する時にも攪拌玉が炉底に滞留す
るのを防止して攪拌効果及び灰搾り効果を高める。つま
り、炉が直立状態等で回転中、攪拌玉は螺旋状又は放射
状突起７Ａ、７Ｂに沿って上方に上がって行くから炉底
に滞留することがない。

４は廃材の投入したり、金属溶湯などを取り出す扉４Ａ
付の開口部である。金属溶解や冷却した残灰（冷灰）等
を加熱して灰搾りが可能なようにこの開口部４の扉４Ａ
に特殊なバーナー（図示せず）が配設しである。

そこで、アルミニウム回収、を例（以下はアルミスクラ
ップの溶解工程から灰搾り工程まで一つの回転炉で行う
場合）にとると、まず、第１図の回転炉１が直立した状
態Ａで、アルミスクラップを扉４Ａの開いた開口部４か
ら炉内に投入する。また、通常この段階で攪拌玉も投入
するようにする。この攪拌玉は後述するように通常５ｃ
ｍ直径程度のポール球状のものでキャスタブルのような
耐火物を材料として作られている。その投入個数は炉内
容積４〜６ｍ”に対して約１００個位が適当である。

次に扉４Ａを閉めてバーナによってアルミニウムの融点
の６００〜７００°Ｃ位まで加熱して溶°解させる。こ
の時、炉直立状態Ａで炉体１を回転させてアルミニウム
を分離溶融の促進を図った後、炉体１を第１図の想像線
で示す位置Ｃまで傾倒させて、開口部４から溶解したア
ルミニウム（金属溶湯）分を回収する。そうすると、炉
内にはアルミニウムをまだ含有しているノロ（残灰）が
残る。通常、全体の２０〜２５％が残灰として残る。

次いで灰搾り工程に移行してい（が、最初の溶解工程で
撹拌玉を投入していない時にはこの段階で投入するよう
にする。

そして傾斜状態Ｂにて再び炉体ｌを所謂電気玉の生成状
態（この時必要に応じて発熱剤を投入して電気玉の生成
を促進してもよいし、また、特に冷灰等に対してはバー
ナーにより加熱してもよい）に応じた適当な回転速度で
回転させる。この時、炉の回転速度は電気玉の生成状況
に応じて適当に速（したり、遅くしたりするが、電気玉
が余り大きくなりすぎないように適度な回転速度にする
。

これによって攪拌玉を炉内壁に沿って移動させて炉内の
残灰を攪拌し、テルミット反応によって生じた所謂電気
玉を砕いてアルミ金属分を分離流出させる。

この後、再び炉体１を第１図のＣ状態まで傾斜させて第
４図に示すように、残灰の中から金属（アルミニウム）
溶湯６を取り出す。この時、上記複数の攪拌玉５．５・
・・同士の間に隙間が形成され、この隙間から金属溶湯
６が他の灰分から分離して流れ出る。なお、アルミニウ
ムの溶湯を取り出す時に、−緒に攪拌玉５が外へ出ない
ように、例えば、炉の開口部４に図示するような格子９
や金網を設置しておくようにするとよい。

上述のように金属スクラップを溶解するための回転炉と
して使用した回転炉自体が、従来別設されていた灰搾り
装置の役割をも果たすことになる。つまり、上記の場合
には一つの回転炉で金属スクラップの溶解工程から灰搾
り工程までが連続的に行われることになる。

以上のように攪拌上５により灰搾りの効果が高まり、金
属（アルミニウム）回収率が向上する。このようにして
残灰中の約６０〜６５％位を占めるアルミニウムが効率
よく回収される。

ところで、上記のように溶解工程から灰搾り工程を一つ
の回転炉で行わずに、従来のように溶解工程は別の回転
炉又は反射炉で行って、その残灰を本発明の攪拌上を有
する灰搾り専用機に移し替えて灰搾り作業を行うように
してもよい。この場合の灰搾り専用機は従来のような撹
拌翼による大掛かりな撹拌装置を装備する必要はなく、
その炉を回転自在に構成し、この炉内に適当数の攪拌上
を投入するだけでよい。従って、灰搾り装置全体は非常
に簡素化、小型軽量化したものとなる。本発明方法を灰
搾り専用機に適用した場合には、上記の灰搾り工程と同
様な要領で金属回収を行う。

上記は主にアルミニウム回収方法について述べたが、他
の金属回収にも適用可能であることは言うまでもない。

次に、上記した攪拌上について詳述する。

攪拌上は、キャスタブル、鋳物、ステンレス鋼などの耐
火物によって作られる。攪拌上の材料としてキャスタブ
ルが望ましい。このキャスタブルで攪拌上を作る方法は
次の通りである。

まず、粉状のキャスクプルに所定量の清水を入れてよく
混練する。、この混練水の量は、キャスタブル重量の約
５〜６％が適当である。固くても、柔らかすぎてもいけ
ないが、粘りを生じるまで混練するようにする。混練完
了後、型枠内に入れて圧縮した後離型し取り出す。脱型
後１日程度自然乾燥させる。キャスタブル製の攪拌上は
１６００〜１８００°Ｃ程度の耐熱性があり、アルミニ
ウム溶融温度より相当高いので攪拌中に溶融する心配は
ない。また、耐蝕性、耐熱衝撃性、耐摩耗性などにも優
れているので攪拌中に砕けたり、極端に摩耗して小さく
なることがなく、反復使用できるから上記用途には最適
である。

攪拌上の大きさは、攪拌作用と同時に灰搾り作用を発揮
させるためには５ｃｍ直径程度が適当である。その形状
は、炉壁内を移動して撹拌作用や所謂電気工の破砕作用
を有するような塊状のものであればよく、必ずしも第５
図（ａ）に示すような製作し易い球体状のものに限らず
、同図（ロ）のようにラグビー球のように楕円体状をし
た変形法に形成されたものであってもよいし、また、同
図（Ｃ）の如く多角形状のものであっても差し支えない
。角形状のものは転がり難く炉体回転とともにある程度
上昇するから、必要に応じて設けられる炉体内の突起と
相俟って灰搾り作用を促進うえて有利である。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、次のような顕著
な効果を奏する。すなわち、（１）本発明方法を灰搾り
専用機に適用した場合には、回転炉に適当数の攪拌上を
投入するだけでよいから、従来のような攪拌翼を具備し
た大掛かりな攪拌装置が必要でなくなり、灰搾り機の簡
素化および小型軽量化が実現でき、その移動も容易とな
る。

また、従来のように攪拌翼回転のために大馬力の駆動モ
ータは必要ではなく、回転炉の回転のために約１１５程
度の馬力の駆動モータで充分となり、装置の小型化とと
もに馬力節減、電力節減効果が大である。

（２）本発明方法を適用すると一つの回転炉を溶解炉と
しても灰搾り機としても稼働できるようにもなるため上
記に加え更に次のような効果が得られる。

■一つの回転炉で金属スクラップ溶解と灰搾り機能を果
たすようにできることから、従来のように別に専用の灰
搾り機を設置する必要がなくなる。

■最初の溶解工程から最後の灰搾り工程までの一連の工
程を連続的に終始−つの回転炉を使用して行うことがで
き、残灰の移し替え作業等が一切不要となるから、金属
回収作業の効率を著しく向上させることができる。

■回転炉内に残灰を高温のままの状態で保有してそのま
ま連続的に灰搾り作業に移行できるので、残灰が冷却す
る間もないため、高価な発熱剤を補充する必要性が非常
に少なくなる。

この場合、攪拌玉自体が発熱体となってアルミニウム等
の金属熔融を助けると共に、残灰等の温度を維持しその
冷却防止効果も奏する。

■撹拌玉をキャスタブルのような耐熱性、耐熱衝撃性、
耐摩耗性の優れた耐火物で形成すれば、攪拌中に砕けた
り、溶けたりすることがないため灰搾り作用がいかんな
（発揮されると共に、反復使用が可能であるから経済性
にも優れており、しかも従来の攪拌翼に比し安価である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用する回転炉の一例を示す概略図、
第２図及び第３図（ａ）（ｂ）は回転炉内に設けた突起
の説明図、第４図は本発明の灰搾り工程において残灰か
ら金属溶湯を取り出す状況を示す図面、第５図（ａ）　
（ｂ）（ｃ）は本発明方法に用いる攪拌玉の実施例を示
す図面である。１・・・炉体（回転炉）、２・・・基台、３・・・支持
枠、　　　　　４・・・開口部、５・・・攪拌玉、　　
　　　６・・・金属溶湯、７．７Ａ、７Ｂ・・・突起。第２図第３図（ａ）第４図第、５図（ｂ）（Ｃ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転自在な回転炉内に塊状の耐火物からなる攪拌
玉を複数個投入して該炉体を回転し、該炉体内の金属溶
湯を含有した残灰を攪拌した後、所望の金属を回収する
ようにしたことを特徴とする金属回収方法。
（２）キャスタブル、鋳物等の耐火物を塊状に形成して
なる請求項１記載の金属回収方法に用いる攪拌玉。