JPH03215632A - 汚染された金属含有スクラップ材料の溶融方法および装置 - Google Patents

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） 本発明は汚染された金属含有スクラップ材料の溶融方法
および装置に関するしので、さらに詳しくは、専１１１
ではないが汚れた、または油が付着したあるいは被覆さ
れたアルミスクラップ材料の溶融に関するしのである。

（従来の技術） アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるスクラッ
プ材料はこのスクラップを溶融し、再使用に適するイン
ゴットに溶融金属を鋳造することによって一般にリサイ
クルされる。このスクラップが非金属性材料、特に有機
物質によって汚染されていると、揮発性成分を除去しガ
ス発生材料を分解さけるために金属の融点以下の温度で
それを熱処理することなく、スクラップを溶融すること
は望ましいことでない。もしこれを行なわないなら、溶
融中に激しいガスの発生が起こったりまたは過剰な煙ま
たは炎が生じたりして、ヒュームコントロールシステム
を間欠的に制御する必要が生ずる。さらにまた空気中で
汚染されている薄い寸法のスクラップを直接溶融すると
酸化によって多量の金属損失、例えば１５重量％という
効率の金属損失を招くことになる。

汚染されたスクラップから揮発物質を除去する方法が種
々知られているが、これら方法は一般に溶融装置から分
離された炉または装置内で行なう方法であって（通常伝
統的な溶融炉またはサイドウエル炉）、従って大変費用
がかかる乙のである。

さらに、脱汚染工程（揮発物の除去）が空気中または二
酸化炭素または上記のようなガスを含む雰囲気中でもっ
てスクラップを加熱することによって行なわれるので、
脱汚染工程中にスクラップには熱い酸化物層が形成され
、これによってスクラップが薄い寸法の材料であると回
収される金属か損失するだけでなく溶融工程において問
題を生しさせる。特に、金属上の酸化物フィルムの存在
によって酸化物表面層から金属を十分に分離するために
は溶融工程中にスクラップに対してフラックス塩を多量
に加える必要が出てくる。しかしこのフラックスの塩は
溶融工程後に塩ケーキが残り、これはこのような副産物
がランド・フィル・サイトに置かれると有害物であるか
ら廃棄上の問題を有することになる。

従来のスクラップ脱汚染方法の他の不利益は、脱汚染工
程に付する前に微小断片になっていないならばスクラッ
プを通常小さな断片に分割しなければならないという点
にある。輸送コストを減少さけるために、スクラップの
多くの形態は収集地点でベール形状に圧縮されるので、
これらベールは脱汚染処理装置に導入される前に破砕ま
たは切断して小さな断片にする必要がある。スクラップ
の他の形態は一般にこの同様の方法で分割される必要が
ある。これは汚染された表面のすべてを脱汚染工程処理
中に暴露させるだけでなく脱汚染された生成物を溶融炉
によって正しく収容することができるようにするために
必要である。この粉砕または分割工程には脱汚染および
溶融炉に加えてかさ高い高価な装置を備える必要があり
、これによって出費が大きくなる。

また軽金属のスクラップの連続溶融の他の方法が東ドイ
ツ特許第２１２，０５４号プリムケなどの特許）ＶＥＲ
マンスフィートーコンビナット・ウイルセルムビークに
譲渡されている）に開示されている。この方法において
、アルミニウムまたは他の軽金属スクラップはプラズマ
発生媒体として窒素ガスを使用したこの方法では、アル
ミニウムまたは他の軽金属スクラップはプラズマ発生媒
体として窒素ガスを使用するプラズマ溶融炉において溶
融される。金属上の汚染物による触媒効果のためにアル
ミニウムと窒素ガスとの間の不適当な反応を避けるため
に、ガス状およびダスト状の不純物はまず吸引すること
によってスクラップから除去され、このスクラップを金
属溶尚の表面以下に供給し、残留している不純物と浴上
方のプラズマアークまたは炉雰囲気との間とが直接接触
するのを避けている。しかしながら、このような方法を
実施するために要求される装置は複雑で高価なしのとな
る。何故ならばスクラップを供給するだめの上昇可能な
耐火物シュートおよび不純物を除去するための吸引装置
を備えるとを必要とするからである。またこの方法は切
断され、清浄化され、乾燥されそして充填前に加熱され
るスクラップを必要とするため、方法を制限しかつ複雑
化することになる。

そこで、本発明は、良好な回収率を有するが、上記複雑
でかつ不利益がある程度または全くない汚染された金属
含有スクラップの溶融方法および装置を提供することを
目的とする。

（発明の概要） 本発明によれば、金属および非金属汚染物質からなる汚
染された金属含有スクラップ材料を溶融するにあたり、 炉内部を有する溶融炉にこの汚染された材料を導入し、
この材料をプラズマ手段により非金属の汚染物質か揮発
し、炉内部において上記材料を少なくともいくらかを移
動または置換しつつ非金属汚染物が揮発される温度に加
熱することによって上記材料を脱汚染処理し、上記炉か
ら汚染揮発性の汚染物質を取り出し、上記金属を溶融す
るために材料の温度を増加させ、上記炉から溶融金属を
取り出すことを特徴とする汚染された金属含有スクラッ
プ物質の溶融方法を提供することにある。

また本発明によれば、金属含有スクラップ材料を溶融さ
仕る装置であって、金属と非金属性汚染物質とを含有す
る汚染された金属含有スクラップ材料を収納するだめの
炉内部を有する溶融炉と、上記炉内の材料を加熱するた
めのプラズマ発生機、発生機と上記炉内部内において上
記スクラップ材料の少なくともある部分を置換させるた
めの手段と、上記炉から？’３染物質を含むガスを取り
出す手段と、上記汚染物質を酸化しかつ放出する手段と
、上記炉から溶融金属を取り出す手段とを備えることを
特徴とする金属含有スクラップ材料の溶融装置を提供す
るしのである。

本発明において使用することができる金属含有スクラッ
プ材料はオイル類（例えば切削浦および圧延油）のよう
な汚染物が付着した金属スクラップ、水エマルジョン中
のオイル、炭化水素ベースのペイント類、ラッカー、エ
ボキン化合物、ブラスヂツク等の汚染物が付着した金属
スクラップのいずれの形態のものであってもよい。また
この材料は、以下なる形状またはサイズであってもよく
、薄い寸法の材料または比較的小さな粒子をも含む。

バルク材料（例えば金属鋳造物）の溶融は要すれば本発
明の方法によっても行なうことができる。本発明は特に
使用済み飲料缶、缶製造上のトリミング類、クリーンな
塗装されたアルミニウムスクラップ、薄いホイール（例
えば１５ミクロンホイールまたは５ミクロンコンバータ
・ホイール）、機械旋盤屑および切り屑、絶縁されたア
ルミニウム電気ケーブル等の溶融に適するしのである。

上述したように、スクラップは非常に圧縮されたブリケ
ットまたはビスケットを含むベール化形態であってよく
、炉の充填口に適合しなければならない点を除き所持さ
れる圧縮され・た材料にはサイズ的な制限はない。そし
て処理前には通常分断工程を必要としない。

本発明は特にアルミニウム（またはアルミニウム合金）
スクラップの溶融に適するものであるが、銅ベース合金
のような重い非鉄スクラップのような他のスクラップ材
料の溶融に適用することらできる。例えば、絶縁された
炉ケーブルは本発明によって溶融することができる。

本発明によれば、脱汚染工程および溶融工程の双方にわ
たって単一炉を使用することができ、したがって複雑さ
をなくし、通常従来の装置に比較して装置コストを低減
させることになる。この脱汚染および溶融は連続的に行
なわれ、その材料はそれが溶融される前に脱汚染される
。この脱汚染コ−程中ではこのスクラップは炉内の雰囲
気にさらされ、プラズマによって加熱されるので、汚染
物の除去は本質的に溶融が始まる前に完了することにな
る。この炉は少なくともある部分（好ましくは少なくと
も大郎分の汚染されたスクラップ材料が炉内部に脱汚染
工程中配置置換する手段を含むべきで、また最も好まし
くは溶融工程中に置換する手段を含むへきである。とこ
ろで置換という語によって我々はある場所から次の場所
への移動を意味するが、特に専用ではないがその手段に
よって下方の層からの材料の充填されるより高い層に循
環させおよびその反対に循環させることができるタンブ
リングを意味する。この置換は材料の充填時にホットス
ポットが発生するのを避けるために脱汚染工程において
は必要である。この充填物は通常密度が低いため良好な
熱絶縁体であるが、揮発、特にスクラップが薄い寸法の
金ｍ（低融点金属）例えばアルミニウムからなる時金属
損失を生じさせるホットスポットの発生を避けるために
必要である。材料の置換はまた汚染物の完全な揮発また
は分解のためのホットな雰囲気に材料の汚染された表面
をさらしかつ得られるガスおよび蒸気を炉内の充填物の
内部から雰囲気に自由に逃散させる利点を有する。しか
しながら、この置換はあまり激しくすべきでない。すな
わち圧縮されたベールは粉砕されてよいが、スクラップ
の軽量断片は発生するガスにともなって損失しまたはプ
ラズマの過熱によって損失することになる。溶融工程中
は、置換するのが非常に好ましくホットスポットの形成
を避ける効果があると共に材料のクランプを破壊するこ
とを助ける。しかしまた、材料の溶渇として合体するた
めに金属の液滴化を助け、それによって材料が分離して
容易に連続した溶融金属層となる。この置換はまた脱汚
染工程および溶融工程の双方において充填物全体にわた
って良好な熱分配を補償ずろことになり、この工程がス
ムーズに進行し、かつ、各工程に必要な時間が最小に保
持されることになる。置換の速度はこれら目的に基づい
て定められる。

この置換は炉内部において撹拌装置を使用することによ
うて行なってよく、たとえば垂直または水平あるいはク
マデまたは羽根であって、炉内部内の充填された材料を
強制するものによって行なわれてよい。さらにまた、特
に溶融工程においては、電気的誘導または圧縮ガスによ
って撹拌が行なわれてよい。しかしながらより好ましく
は、炉は炉内部内の材料充填物に連続的または間欠的タ
ンブリング作用を与えることのできる炉を使用するのが
よい。このような必要なタンブリング作用を行なうこと
のできるすべての炉は本発明の好ましい影態として使用
することができ、ロータリー炉（ロータリー炉は水平ま
たは傾斜軸の回りに１方向または双方の方向に連続して
または間欠的に回転するごとのできろ炉室を有し、ロッ
キングアークタイプの回転炉を含む。この回転炉は１方
向にかつその後反対方向に交互に回転し、炉内容物に規
則的なロッキングモーションを行なわけるしのである。

この炉はエレクトリック・メルティング・ブラクティス
）ｒＡ，Ｇ，Ｅ．Ｒｏｂｉｅｔｔｅ著．９９１１４頁，
　Ｊ　ｏｈｎ　ｖｉｌｅｙ　ａｎｄ　Ｓｏｎｓ　Ｉ　ｎ
ｃ社発行（｝ｆａｌｓＬｅｄ　Ｐｒｅｓｓ　Ｄｉｖｉｓ
ｉｏｎ）．Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　ＵＳＡ在」。好ましくは
、回転速度は制御することができ特定の材料充填物に適
当なスピードが選択できるようにするのがよく、また回
転スピードを脱汚染および溶融工程中において変化する
ことができるようにするのがよい。この炉は通常完全に
回転させることはないが、充填物の十分な置換（タンブ
リング）を行なうに十分なだけ回転させる。

プロセスが進行すると回転の速度は通常減少さけ、溶融
工程では、回転速度は通常溶融金属のスブラッシングを
避けるためおよび撹拌を補償するために要求されるしの
であってよい。連続的または間欠的な回転速度は通常１
　ｒ．ｐ．＊．以下で、好ましくは０　．　５　ｒ．ｐ
．ｓ．以下でしばしば約０，２５ｒ．ｐ．量．である。

炉は脱汚染および溶融工程において使用される温度に耐
えることのできろ、かつまた置換またはタンブリングモ
ーション中に遭遇する機械的ショックに耐えることので
きる適当な耐火材料によって裏張りされるべきである。

ロータリー炉は揮発性汚染物を含むガスを排出すること
ができるように十分に換気すべきであるが外部雰囲気を
遮断することができるように閉鎖できるのが好ましい。

好ましい回転可能な室（通常全体として円筒形の室の一
方または双方の端郎には閉鎖可能なドアを備えるのがよ
く、この炉は通常バッチ基準で操作される（連続操作も
可能であるけれど）。この炉は脱汚染工程中はプラズマ
によって加熱されるべきであるが、溶融工程中に炉内部
に非常に高い反応性ガスを生成することのない必要な加
熱量を発生させることができるいずれかの手段によって
加熱されてよい。炉内部で炭化水素燃料を燃焼させるこ
とによって熱を発生さけるバーナーは避けるべきである
。何故ならばこれらは二酸化炭素を生成し、炉かつまた
炉内に水蒸気を発生させ、これらガスは溶融金属を酸化
させろことになるからである。

それ故に炉は電気的に、例えば電気抵抗しータによって
、あるいはまたは電気アークあるいは誘導加熱によって
加熱されるのか好ましい。しかしながら本発明の特に好
ましい形態では、脱汚染工程および溶融工程の双方にお
ける加熱は火と熱伝達媒体としてガスを使用する内部ア
ーク（ｃｏｎｔａｉｎｅｄａｒｃ）タイプかまたは移動
アークタイプかのプラズマを使用するのがよい。この内
部アークタイプのプラズマは特に好ましい。何故ならば
充填材料と定期的に電気接触するために電極を必要とし
ないからであり、また非反応性ガスの流れを炉内部に導
入することができるからであると共に充填物自身よりも
むしろ炉の耐火物を直接加熱するために使用するから、
金属の蒸発を避けることができるからである。後者の場
合、炉耐火物は高温（例えば３０００゜Ｆ以上）に耐え
ることができるべきである。機械的損傷に耐えるために
取り付けられるコアルミナまたはスピネル耐火物が好ま
しい。

種々の加熱用パワーの内部アークプラズマトーチが市販
されており、例えば、ウエスチイングハウス・エレクト
リック・コーポレーションおよびプラズマ・エネルギー
・コーボレーンヨンから市販されており、ごのＵＳトー
チの双方は約＋００ＫＷから２　．　５　Ｍ　Ｗに至る
出力が使用することができ、好ましい出力のプラズマト
ーチが異なる充填容ｍの炉に適合することができること
が見出されている。上述したように、溶融工程中の充填
物の置換は溶融金属が連続した屑となることを助ける。

これはまた金属の有意量の酸化が通常脱工程中において
炉内部の実質的に不活性なガスの好ましい提供によって
避けることができる事実は従来技術と対比して溶融操作
中にフラックス塩を使用１ることを必要としないことを
意味しており、すなわら少なくとし必要とされるフラッ
クス塩の量は金属がキャップオフされた後に炉内に有意
量の残留物が実質的に残らない程度まで劇的に減少させ
ることができ、したがって廃棄の問題ら生じない。例え
ば本発明を実施するためにフラックス塩を使用すること
が必要であると考えられるときに通常１．０％以下好ま
しくは０，２％以下（汚染された材料の充填重量基準で
フラックス塩の重量）を導入することが必要である。し
ばしばこの量は０．００１〜０．１％という少量であっ
てよい。スクラップが炉の耐火性裏張りに固着して金属
の回収を妨げるときにはこのような少量のフラックス塩
が使用されてよい。このフラックス塩はこのような現象
が起こるのを防止する。

溶融工程中のガスの発生によって生ずる問題を避けるた
めに、溶融工程は好ましくは脱汚染工程が充填物から気
圧性の汚染物質の実質的に全部を除去した後に始めるべ
きである。しかしながら多くの場合、脱汚染工程と溶融
工程に分離することを認識する必要がない。例えば、汚
染された材料は炉に充填され、置換およびその充填物を
溶融するに十分なプラズマ加熱が開始され、炉は金属が
トップオフされるようになるまでこのように操作されて
よい。これは金属が溶融を始める前に気圧性汚染物の除
去が必ず完了しているのか良いからである。これは次の
ファクターのＮつまｊこは組み合わせが存在する場合で
ありがちである。

（１）材料の充填物か大きな断片またはベール形態から
なり、熱を均一に吸収するので温度が徐々に］二界する
場合。

（２）材料が非常に少量の非金属材料によって汚染され
ている場合 および（３）汚染性材料物質が非常に気圧性である場合
である。

脱汚染工程と溶融工程とを区分する必要がある場合には
、充填物を溶融するに不１゛分なパワー人力を持って加
熱を始めるのか良く、そして脱汚染工程の終了を炉から
出るガスの温度を監視しかつ金属の融点以下のある範囲
内の温度において一定の時間その工程を行なわせるかま
たは炉から出るガス成分を監視し所定の値以下に汚染物
の比率が降下するとその工程を終了さ仕ることによって
脱汚染工程の完了を判断するのがよい。脱汚染工程の周
期において炉へのパワー人力はその後増加さけて融点以
上に金属の温度を上昇させる。この金属がアルミニウム
である時は、脱汚染工程におけるパワー人力はアルミニ
ウムの融点を越えないないように約３００〜６５０℃の
炉出口のバルクガス温度を維持するように制御すること
ができる。

溶融工程中は、炉出口温度は約７５０℃またはそれ以上
に上昇させることができる。

本発明において取り扱われる解放された汚染物の取り扱
い方法は重要な好ましい特徴である。まず、気体状汚染
物は連続的に新しい実質的に非反応性のガスを炉内部に
導入し、炉から汚染されたガスを連続的に除去するので
炉内部から連続的に取り出されるのが好ましい。炉から
の取り出し後、この酸化性汚染物は一定量の気体状燃料
と共に過剰の酸素をガス中に導入しガス状流れの中で燃
料を燃焼させることによって酸化するのが好ましい。

この火炎によって約７５０〜１２００℃の温度が発生し
、これによって炭化水素類を酸化しかつ他の酸化性物質
を炉から出るガス中で酸化する。この酸化された生成物
は、一般に二酸化炭素および水蒸気からなるので雰囲気
中に排出することができる。（必要ならば汚染制御装置
を通る通路を通過させることによって）。燃焼生成物は
溶融炉に戻すべきでない。何故ならば二酸化炭素および
水蒸気は脱汚染または溶融工程中に金属上に酸化物層を
形成させるからである。この酸化物層は回収可能な金属
のロスを伴いドロスを形成することになるからである。

内部アークタイプのプラズマトーチ手段により加熱を行
なうと、炉から出ろガス体積が極めて小さく、従って雰
囲気に放出される排出ガス体積が極めて低く関連する汚
染は最小となる。このプラズマトーチは非反応性ガス、
例えばアルゴン、酸化炭素、ヘリウム、水素またはこれ
らガスの燃焼物によって操作するのがよい。三原子ガス
はコエネルギーのプラズマとなり、その」二に好ましい
ものである。窒素（二原子であって比較的高価でない）
は特に魅力的なプラズマガスであるが、高温では特にア
ルミニウムが問題の金属である場合は金属窒化物を形成
する結果となることはある。

これは金属ロスとなり、ドロスの形成となる（条件が窒
化物を容易に形成する温度を避けるように選ばれないな
らば）。例えば脱汚染工程だけには窒素を使用し、そし
て溶融工程には他のガスを充填することを考えてもよい
。純粋な窒素ガスをよりむしろ大量を必要とするときは
高価なしのとなるから空気中の分子状酸素含有量を減少
させろことにより製造される気体を使用することができ
る。

酸素分子０．５〜約６容ｍ％を含むガスは極く低温でな
い物理的分離手段（例えば拡散膜および分子■を使用す
ることによって比較的安価に製造することができる。さ
らに比較的低い低含量（例えば０．０　１〜０．１容量
％）のガスでさえ出願人のカナダ特許出願第６００，９
２３号（１９８９年５月２９日出願）に開示する方法に
よって高価でなく製造することができる。その記載は参
考のためこの明細四に組み入れられている。酸素または
空気はスクラップがむしろ重量寸法の材料でありかつ酸
化による金属損失が幾分許容できるならばプラズマガス
として使用されてもよい。これはスクラップの表面の体
積に対する比率が比較的低いためにスクラップの厚い断
面を処理する時は酸化は問題ではないからである。

内部アークタイプのプラズマトーチがこれら具体例にお
けろ塩フラックスの導入のために使用することができる
。ここではこのような塩の存在が溶融工程中に望ましい
ものであると考えられている。

フラックス塩の本発明において必要な蛾は非常に小さい
から、粉末化された塩をプラズマの操作ガス中に供給す
ることによってベーパ形態で導入することができる。こ
の粉末がプラズマを通過すると遭遇する高温によって気
化される。このフラックス塩の導入方法は便利であるだ
けでなく充填物の成分粒子のすべてに対しこの塩を迅速
かつ完全に分配することができることにある。

金属がすべて溶融されると、それは排出することができ
、溶融炉はこの目的のために適当に配置したタップホー
ルを有するのが好ましく、あるいはその代わりに炉を傾
斜させて炉から抽出するようにしてらよい。反応性金属
（例えばＡ（！−　Ｌ　ｉ合金）の場合は、排出工程に
おける金属損失を避けるために、タッピング温度におい
て金属に対し不活性なガスの雰囲気の基に行なわれるの
がよい。

この取り出された金属は直接ヂルモールド内に鋳造して
もよいしまたは移動用の桶に入れて種々の鋳造プロセス
（典型的にはダイレクトチル）を伴う鋳造炉に移送して
もよい。

本発明の好ましい具体例を以下に添付図面を参照しなが
ら詳細に説明する。

（実施例） 第ｌ図は本発明方法および移送値の好ましい形態を示す
概要図で、第２図は本発明に使用するに適する回転炉の
側方立而図である。第３図は第２図の炉の端郎立而図で
、第４図は第２図の炉の加熱川に適する内部アークタイ
プのプラズマトーチを示すしのである。第５図は本発明
の連続操作に適する炉の断面図である。

本発明方法およびその装置は第１図に簡略形態で示され
ている。コンベアベルトｌＯは例えば使用済み飲料缶の
ようなアルミニウムスクラップの圧縮されたベール１１
を内部アークタイプのプラズマトーチＩ３を備える回転
炉Ｉ２に供給する。

炉ガスはダクト１４を介して焼却炉Ｉ５にガス状ｔク染
物の酸化を４−るために引き込まれている。その後酸化
生成物はアスタノク２１に排気される。

タツビングポイントｌ６において炉から溶融金属が取り
出すことができ、インゴットＩ７に鋳造４一ることかで
きる。望むならば排出された溶融金属は通常の炉（図示
せず）に移され、さらに処理をされるかまたは再び溶融
する必要なエネルギーを避するために池の炉に移される
。

炉Ｉ２はバッチ式に操作される。まずベール■■は通常
プラズマトーチｌ３を有している充填ドアを介して炉内
に装填される。そのため充填物が装填されている間はト
ーヂはその軌道から外れていろ。充填が完了すると、上
記ドアは閉じられ、炉はその中心長手方向軸の回りの回
転を始め、プラズマトーチによる加熱が始められる。こ
の炉は通常脱汚染操作中は２分間隔でＩ／８回転の間欠
操作を基準として回転させる。特に濃密なベールの場合
は耐火物の機械的損傷を避けるために連続回転は避ける
。−プラズマトーチはアルミニウム（または特にアルミ
ニウム合金が処理されている場合は）その融点の丁度下
方の温度に充填物を加熱するに適当なパワーレベルにお
いて操作するのが好ましい。

炉ガスは上述したようにダクト１４を介して引き出され
るこのガスの移動はファン（図示せず）手段によってス
タック２ｌ中のいくつかの地点において行なうことがで
きる。また気体のアップドラフトを形成するために焼却
炉Ｉ５を予熱することによってら移動を行なうことがで
きる。炉および焼却炉が通常の作動温度に達すると、通
常ガスの流れは援助を必要としない。

プラズマトーチＩ３はスクラップ材料の充填物に対する
よりもむしろ内部炉壁を指向するように方向付けられて
いる。この結果、炉の耐火裏張り（図示せず）の加熱が
行なわれ、その後充填物が加熱された耐火物の輻射によ
りまたは炉の回転による加熱された耐火物との充填物と
の接触による伝動によって加熱される。

充填物の加熱によってまず最初にスクラップ中に（７．
在すろ水および水分か放出され、その後他の気圧性汚染
物が気化または分解されることになる。

炉の回転によー）でベールのすべては熱にさらされるご
とになる。このスクラップは非常に圧縮された形態では
あるか、ガスは熱かそのベールを透過するとベールの内
部から逃散することができる。

焼７４１炉１５は補助バーナｌ９をａし、ブロア８から
燃料として適当な炭化水素、例えばプロパンまたは中性
ガスを使用するわずかに過剰な空気と共に供給される。

この補助バーナはプラズマ装置を開始さける前に焼却炉
を操作温度に予熱する役目を有すると共に、炉ガス中で
酸化可能な材料を燃焼させる主要バーナ７を点火するた
めのパイ口ットバーナとして機能する。」一記ファンま
たはブロアー８もまたチューブ２５を介して焼却炉に主
要バーナ７を介して燃焼ガスを燃焼させるに必要な一次
空気を供給する。ブロアー８はさらに上述したように補
助またはパイ口ットバーナｌ９に必要な一次エアーを供
給し、かつまた第１図に示すように３つのインレット９
を通して焼却炉内に２次空気を供給する。炉からの燃焼
ガスはバーナ７のフレームによって酸化され、補助バー
ナｌ９によって点火される。焼却炉内の高温度によって
酸化すべき汚染物は二酸化炭素および水蒸気に変換され
る。この排ガスはその後スタック２１を通して外部雰囲
気に放出される。もし必要ならばダストまたは他の有害
物を除去するために通常のスクラッパーまたは沈澱器を
介して放出することができる。

この焼却炉は補助バーナＩ９および第２次空気インレッ
ト９の下流位置に温度センサーを有し、ガス流れの温度
を監視している。この温度測定は汚染物の完全燃焼を達
成することを補償するために制御バルブ２４を通してバ
ーナ７に供給される空気倹を制御するために使用される
。周期的または連続的の酸素および／または一酸化炭素
（Ｃ　Ｏ）の測定（装置は図示せず）は汚染物の完全燃
焼を補償しかつ不必要な燃料の使用を避けるために行な
うことができる。

ダクト＋４は温度センサー２７を打し、炉を離れるガス
の温度を監視し、プラズマトーヂｌ３のパワー出力を炉
ｌ２内の所望温度を達成するために調整することができ
る。

この内部アークプラズマトーチ１３は熱伝達媒体として
ガスを用いて作動させる。いーノも使用しているプ【ノ
セス条件の基ではこのガスはアルミニウムと実質的に反
応しないものである。窒素ガス（または酸素分子が除去
された空気）はアルゴンまたはヘリウムのような他の不
活性プラズマガスと比較して安価でありかつ熱伝達能力
が高いためにガス汚染工程において使用するに好ましい
ガスである。窒素ガスは脱汚染下温度においてアルミニ
ウムと広く反応しないものである（３５０〜６５０℃）
。

炉がスクラップから揮発性の汚染物の実質的に全てを除
去するに適当な時間このように操作されると、炉の回転
は間欠的回転から約０　．　３　ｒ．ｐ．ｍ．における
連続回転に変化し、プラズマトーヂｌ３のパワー出力は
アルミニウムまたはアルミニウム合金の溶融点以上にス
クラップの温度を上昇させるために増加させる。この段
階では、あるいは炉に初めてスクラップが投入された時
は、フラックス塩が充填剤に添加されるのが良い。その
添加されるフラックス塩の量は充填物重量の１％以下、
好ましくは約０．２％とずべきであり、望むならば蒸気
としてプラズマトーチ装置を介して添加することができ
る。約０．２重承％が好ましい。この塩の量は充填物の
汚染度合によって調整される。

全ての金属の溶融に十分な時間が経過した後は、炉の回
転を停止し、溶融金属をタップホール１６から排出する
。らし必要ならば非反応性ガス（例えば窒素ガス）の雰
囲気下に行ない、その後インゴットに鋳造するような通
常の方法によって取り１及う。

一旦炉が十分に冷えると、全ての含量するドロスは必要
ならば炉を傾斜させ充填ドアを通して除去し、スクラッ
パー装置に導入することができる。

第２図および第３図は回転炉３０を示し、この回転炉は
例えば第４図に示すトーチ６０のようなプラズマトーチ
を備える時は本発明１．−適するものである。この炉は
高温耐久性の耐火層３２が裏張りされた内部壁を有する
中空鋼製シリンダ３１からなる。この円筒体の壁は凸長
手方向間端部において内方に傾斜しており、一端は端部
壁３３によって閉じられていろ一方、他の端部は開口３
４をａし、その開口３４は３５において示されるように
ドア機構によって閉じることができるようになっている
。上述した構造はスクラップの処理のための包囲された
炉を影成する。

上記円筒体３１はフレイムワーク３６によって回転可能
にかつ傾斜可能に支持されている。このフレイムワーク
は上記円筒体をローラ３７上でその長手方向軸の回りを
回転させ、ピボット３８の回りに傾斜さける。この回転
は円筒体に固着されたギャーリング３９とこのギャーリ
ングの回りを通過する図示しないチェーンとによって行
なわれ、図示しないモータにより約１　０　『，ｐ．ｓ
．または２０ｒ．ｐ．Ｉ．と高いスピード（このような
高スピードは通常必要としない）でいずれかの方向に間
欠的に後は連続的に回転さける。傾斜はアップライトな
ガントリ部材４２と水平なクレイドル部材４３の間にね
じ付きブラケット４４を介して接続されたねじ付き炉４
１を回転させるモータ４０によって行なわれる。このロ
ッドの回転によってピボット３８の回りのいずれかの方
向にシリンダを水平上方または下方約３０゛の範囲でシ
リンダ３１を傾動さけることができる。上記ドア機構３
５は主要フレイムワーク３６の傾動可能な部分に固着さ
れたフレイムワーク４５によって支持されている。

このフレイムワーク４５は回転可能な垂直シャフト４７
を介してある位置側において垂直に近似されたドアマウ
ント４６を有する。円形の耐火性裏張りドア４８が垂直
ピボット４９によってフレイムワーク４５上に支持され
、このピボット４９によってこのドアをフレイムワーク
４５に対して傾動さけ、このドアをシリンダ３１の開口
４４の適当な位置に着座さｌることができる。

耐火物裏張りのドア４８はシリンダ３１と共に回転する
。このドア４８は環状ヂャンネル５ｌの下方で四転さ仕
る低摩擦の環状ベアリングを介して非回転のフレイムワ
ーク４５に取り付けられている。１１旧コ３４の周囲と
ドアの外形周囲との間のガスの逃散はノリング３１とド
ア４８の間の炉開］−１の回りに繊維材料からなるガス
ケットを設けることにより防止することかできる。この
ドアはケーブルおよびウインヂ横成５３によって閉鎖位
置に保持され、ドアは円筒シリンダ３１と機密接触する
ように引っ張られガスケットを圧縮する。

このドア４８は中央穴５４を有し、これは環状のプラズ
マトーチのマウント５５を受ける。この穴を形成する壁
および上記マアントの噛み合い部分はポール・アンド・
ソケット形式のジョイントを形成し、穴５４の長手力向
軸に対してトーヂマウントを傾動させるようになってい
る。そして結果としてシリンダ３１の中央長手方向軸に
対して傾動させることになる。プラズマトーチはマウン
ト５５内に位置していると、それはガスの解放に対して
ホール５４をシールするが、上記マウントはプラズマト
ーチを炉内に要求されるように傾動ずろことを許す。一
般にこのマウントは炉の中央長手方向軸の上方または下
方いずれかに１５゜まで傾動プラズマトーチを傾動させ
ることができる。

上記ドア４８は穴５０を有し、炉から出口５２に排出さ
れるガスを方向付けるために環状のチャンネル部材５ｌ
内に開口している。上記出口５２は焼却炉（図示せず）
＋５に接続している。（第ｌ図に記載の形式のもの）。

本発明において使用する典型的な内部アークタイプのプ
ラズマトーチ６０は第４図に示されている。このトーチ
は前方および後方電極６３および６４間に配置されたガ
スインジェクションボート４２を有する長いチューブ６
ｌからなり、アーク６５は前方および後方の電極間に形
成され、上記ガスをプラズマに変換し、ノズル６６から
放出する。このプラズマトーチは通常図示しないウォー
タージャケットを備え、過熱を防止している。このトー
ヂは炉内に突出するノズル６６を有し、上述のように炉
内に装着することができろ。

」二記装置は次のように操作される。

炉３０は通常の加熱装置（例えばガスバーナまたは電気
エレメントによって通常の加熱手段またはプラズマトー
チ６０によって予熱される。

スクラップ材料の充填は傾動用モータ２０によって炉を
水弔位置に傾動させろことによってドア４８を介して炉
内に充填される。

繊維材科のガスケットは炉開口３４の回りに設けられ、
ドア４８を閉じ、ウィンヂ５３にょリトアをきっらりと
閉鎖状態に保持するように操作させろ。

Ｆ記トア；３０゜まで［一方（トア端部）を高く傾動さ
せる。傾斜角度をより大きくとることによって操作でき
るスクラップ材料の充填量を大きくすることができる。

何故ならば溶融金属は形成されるとドア開口３４のレベ
ルまで上昇しないからである。しかしながらこの傾斜角
度はタンブリング効果を避けるために大きく（高く）す
べきではない。

プラズマ加熱はプラズマトーチ６０を水平から上方に傾
斜させて行なわれろ。すなわち充填物から離して行なわ
れる。これによってスクラップ材料中にホットスポット
が形成されることがないようにする。プラズマトーチが
操作されると、炉を連続的に又は好ましくは間欠的にＩ
　ｒ．ｐ．ａ．以下の速度で回転させる。この回転によ
って炉ライニング３Ｎにホットスポットが形成されるの
を防止し、また充填物に熱を運ぶことになる。充填物の
温度は炉ライニング３２に埋められたザーモカップル（
図示せず）および／またはガスエキゾスト導管５２に装
着されたサーモカップル手段によってｉｌＪ　ｉｌｌｌ
１することができる。この排ガスの温度に従って炉の回
転スピードを変化させるためにコンピュータを使用する
ことができる。この気圧性汚染物は図示しない消却炉に
供給され、そこで酸化される。

充填物か金属の融点以下の脱汚染化温度に均一に加熱さ
れ、揮発性汚染物を充填物から取り除くに七分な時間加
熱されるとプラズマ出力を上昇さｌ゛る。プラズマガス
は選択的に変換される。炉の回転速度は金属のほとんど
が溶融するまで減少させる。そしてこの回転を停止し溶
融金属を１またはそれ以上のタップホール５７を通して
取り出す。

この傾斜および回転の可能性はタップホールの位置また
は他のらのに向かって溶融金属を方向付けるために使用
することができる。この溶融金属は炉下方に位置ずろ図
示しないトレイン管に注入することかできる。

第５図はバッチ式よりもむしろ連続的に脱ｌク染および
溶融処理を行なうに適する装置の断面図である。この装
置は細長い円筒状の回転炉７０からなり、この炉は窒素
または他の適当なプラズマガスを使用する内部アークプ
ラズマトーチ７ｌによって加熱される。汚染された材料
７２はエアーロック装置７３を通して炉の脱汚染帯７４
に導入される。プラズマトーチからの加熱によって回転
炉７０の耐火物壁が加熱され、熱は輻射および／伝導に
よって汚染された材料７２に移動する。充填物は徐々に
炉に沿って下方端に移動し、そこで溶融帯７５に入る。

非金属性の汚染物の除去を達成するために十分な加熱お
よび置換が行なわれた後に。

この充填された材料が溶融帯で溶融し、タップホール７
６を通して断続的に鋳造される。炉内の雰囲気の完全性
を維持するために液状金属のブール７７を常に維持しな
がら。炉７０のスロープの下方角度および回転速度は脱
汚染帯７４および溶融帯７５に所望の時間材料７２が存
在するように調整可能であるのが好ましい。

炉７０内の汚染されたガスはダクト７８を通して第ｌ図
に示すように消却炉７９に引き出される。

燃焼ガスはパイロットまたは補助バーナ８０によー）で
点火される。このバーナは炉からの汚染されたガスの移
動をダクト７８を通して行なうことを補償する。すなわ
ち炉が最初に開始した時に。上記汚染されたガスが二酸
化炭素および水蒸気に完全に燃焼するように十分な空気
がダクト８ｌを通して点火しされ、図示しないブロアに
よって供給される。

本発明は次の実施例によりさらに詳細に例示するが、こ
れは本発明の範囲を制限するものとして理解すべきでは
ない。

（実施例１） プラズマガスとして空気を使用したプロセスこの実施例
で溶融された材料は薄い（４５０ミクロン）の使用済み
のフレキノブルなブスバー材料からなる。溶融する前に
材料上に酸化肢模か存（ｌ：シていた。

この材料２０５９ｋｇを第１図〜第３図に示される子熱
された耐火物を裏張りした炉に充填する。

この充填物をＩＭＷの内部アークプラズマ装置でプラズ
マガスとして空気を使用して加熱した。このプラズマ装
置は炉の水平軸上方にわずかに傾斜して、充填物の表面
に直接衝突しないようにする。

この炉は間欠的に回転させた（約毎２秒毎に約１／８回
転）。この炉は水平から５゛傾斜さけた（出口端とは反
対にドア端郎においてより高くする）。

充填物が溶融温度に達すると炉は０　．　３　３　ｒ．
ｐ．ｍ．で連続的に回転させ、加熱された耐火物によっ
て吸収されたエネルギーを伝導によって充填物に移送さ
せるのを効果的に行なう。

加熱８８分後、金属温度を測定するとタップポール地点
で７２９℃であったので、続いてトーヂを切断した。溶
融金属ＩＬ１９ｋｇを炉のタップホールから排出し、炉
への充填物の９４　７％の金属を回収する。

１１７ｋｇに相当する粉末状の残渣は窒化アルミニウム
４．６％、遊離アルミニウム金属１．７５％および残部
が酸化アルミニウムからなり、炉室から取り出された。

プロセス中に使用された平均電力は９５１ＫＷであって
、炉でのエネルギー消費は６　８　１　ＫＷ−ｈ／　ト
ンであった。

（実施例２） プラズマガスとして窒素ガスを用いたプロセスこの実施
例で溶融された材料は実施例１の充填物と同一である、
すなわち薄い４５０ミクロンの使用済みのフレキンブル
なブスバー材料である。

溶融前には材料上に酸化物被膜が存在した。

２０３５ｋｇの充填物を予熱された（充填＋３０に約３
５０℃の耐火物加熱表面温度）の耐火物裏張りされた炉
に充填する。（実施例ｌで使用した）。

この炉を間欠的に回転させる（２分毎に約１／８回転）
。炉を水平から５゜傾斜させる（出口端とは違ってドア
端をより高くする）。充填物が溶融温度に達すると炉を
連続的に０　，　３　３　ｒ．ｐ．ｍ．で回転させ加熱
された耐火物によって吸収されたエネルギーを充填物に
電動によって移動さけるのを効果的に行なう。

１２６分の加熱後金属温度はタップホール地点で７２０
℃であり、続いてトーヂを切断した。溶融金属１９８８
ｋｇを炉のタブプホールから排出する。これは炉の充填
重量の９７．７％に相当する金属を回収したことに相当
する。残り重量は５１ｋｇで窒化アルミニウム１２．４
％、遊離アルミニウム金属１．７０％および残部酸化ア
ルミニウムからなり炉室から排出された。プロセス中に
使用された平均電力は９０８ＫＷで、炉へのエネルギー
消費は９４９ＫＷ−ｈ／トンであった。実施例Ｉで使用
した空気とは異なってプラズマガスとして窒素ガスを使
用するこの実施例ではプロセス時間が長くなり結果とし
てエネルギー必要量が高くなることが決定される。それ
は炉に充墳される前の炉の耐火物に貯蔵される熱のロス
によるものである。第２に、空気とは異なってプラズマ
ガスとして窒素ガスを用いるとトーチの効率が減退する
ためにエネルギーの必要量は高くなる。同様に、アルミ
ニウムの窒化反応がアルミニウムの酸化反応よりも非常
に発熱的でないために高い外部エネルギーの人力となる
。

実施例Ｉと比較してこの実施例に見られるように回収率
の向上は金属回収率の３％減少に至るプラズマガスとし
て空気を使用する場合の不利益な効果を示している。

（実施例３） ベール化されたアルミニウム切り屑の溶融（プラズマガ
スとして空気を使用）。

ヘール形態のアルミニウム切り屑２　０　０　７　ｋｇ
ヲ上述の実施例と同様の装置内で実質的に同様の操作で
溶融させる。溶融プロセスには１．４時間（８４分）を
要し、溶融金属は７４５℃の温度で鋳造された。溶融金
属の重量は１８９２ｋｇで金属回収率は９４．３％であ
った。１２８ｋｇの残渣を炉から取り出す。この残渣は
窒化アルミニウム３．４％、金属性アルミニウム２．３
％および残部が酸化アルミニウムからなっていた。

プラズマ装置は平均電力９３５ＫＷで操作し、エネルギ
ー必要爪は６　６　９　ＫＷ−ｈ／　｝ンであった。

（実施例４） ベール化されたアルミニウム切り屑の溶融（プラズマガ
スとして窒素ガスを使用） ベール形態のアルミニウム切り屑２１１０ｋｇを上述の
実施例と同様の装置を用い実質的に同一の手法で溶融し
た。溶融には１．９時間（１１４分）を要し、２０２６
ｋｇのアルミニウムが回収され金属回収率は９６．０％
であった。残渣は形成されないが、金属性材料が完全に
炉の耐火物表面を覆っていた。

プラズマ装置は平均電力９９３ＫＷで操作され、エネル
ギー必要量ほ８９７ＫＷ−ｈ／｝ンか加えられた。次の
処理では、プラズマガスとして窒素ガスを再び使用し、
アルミニウム切リ屑１　７　１　８ｋｇを充填重量の０
．２重量％のフラッグス塩と共に充填した。

１．６時間の溶融後、金属１６９１ｋｇを炉から排出し
た。全回収率は９８．４％であった。粉末状残渣の重量
は３５ｋｇで、フラックス塩と窒化アルミニウム１３　
６％、金属アルミニウム１．６％および酸化物の混合物
であった。

このプラズマ装置は平均電力９７４ＫＷで操作され、電
気エネルギー消費率は９　０　６　ＫＷ−ｈ／トンが加
えられた。

（実施例５） アルミ缶体プロセスのスクラップの圧縮されたブリケソ
トの空気プラズマガスを用いた溶融アルミ缶体プロセス
のスクラップの圧縮されたブリケット１６９２ｋｇ（炭
化水素）圧延油（０　７２重…％含Ｈ）をＦ述の装置で
溶融した。１．５時間の溶融後、溶融アルミニウム１５
８３ｋｇを７３０℃の温度で回収した。最初の充填重量
基準で９３．６％を回収した。炉から取り出した残渣は
１３６ｋｇであった。上記プラズマ装置は９２８ＫＷの
電力で操作し、特定のエネルギー消費は８１３ＫＷｈ／
トンであった。

（実施例６） アルミ缶体プロセスのスクラップの圧縮されたブリケッ
トを窒素ガス、プラズマガスを用いて溶融 圧縮されたブリケット（炭化水素）圧延油（０．７２重
量％含有月９８６ｋｇを上記装置と同様の装置内で溶融
した。溶融２．５時間後、溶融アルミニウム１８７１ｋ
ｇを回収した。炉は何らクリーンにすることなく、１９
２７ｋｇの同一材料の第２の充填を行なった。２．２時
間の加熱後、溶融アルミニウム１９４１ｋｇを温度８７
９℃で排出した。

２つのテストの全回収率は９７。４％であった。

続いて回収のため炉内に残渣を残しておいた。これらト
ライアルを結合した平拘電力は９６１ＫＷで、特定エネ
ルギー消費はＩ　Ｉ　７　０　ＫＷ−ｈ／トーンであっ
た。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明方法および移送値の好ましい形態を示す
概要図で、第２図は本発明に使用するに適する回転炉の
側方立面図である。第３図は第２図の炉の端部立而図で
、第４図は第２図の炉の加ｌＯ・・コンベアベルト、１
ｌ スクラップの圧縮されたヘール １２・・回転炉、１３・・プラズマトーヂＩ４・・ダク
ト、ｌ５・・焼却炉 ｌ６・・タツピングポイント ｌ７・・インゴソト ・アルミニウム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属および非金属汚染物質からなる汚染された金属
   含有スクラップ材料を溶融するにあたり、炉内部を有す
   る溶融炉にこの汚染された材料を導入し、この材料をプ
   ラズマ手段により、炉内部において上記材料の少なくと
   もいくらかを移動させつつ非金属の汚染物質が揮発する
   温度に加熱することによって上記材料を脱汚染処理し、
   上記炉から汚染揮発性の汚染物質を取り出し、上記金属
   を溶融するために材料の温度を増加させ、上記炉から溶
   融金属を取り出すことを特徴とする汚染された金属含有
   スクラップ材料の溶融方法。 ２、上記金属がアルミニウムおよびアルミニウム合金か
   らなる群から選ばれる請求項１記載の方法。 ３、上記スクラップ材料が油類、水エマルジョン中の油
   、炭化水素ベースのペイント順、エポキシ化合物、ラッ
   カーおよびプラスチックからなる群から選ばれる材料に
   よって汚染されている請求項２記載の方法。 ４、上記材料がプラズマ手段により上記溶融工程中に加
   熱される請求項１〜３のいずれかに記載の方法。 ５、上記材料が上記溶融工程中にプラズマを使用しない
   加熱手段により加熱され、この加熱手段が上記材料と有
   意量反応するガスを溶融炉中に発生させない手段である
   請求項１記載の方法。 ６、上記加熱手段が電気抵抗ヒータ、電気アークおよび
   誘導加熱装置からなる群から選ばれる請求項５記載の方
   法。 ７、上記材料が脱汚染処理工程および溶融工程の双方の
   間に内部アークプラズマトーチ手段により加熱される請
   求項１〜３のいずれかに記載の方法。 ８、上記脱汚染処理工程中における上記材料の置換が上
   記炉内部内での上記材料の不連続的タンブリングによっ
   て行なわれる請求項１〜３のいずれかに記載の方法。 ９、上記脱汚染処理中の上記材料の移動または置換が炉
   内部内での上記材料の間欠的タンブリングによって行な
   われる請求項１〜３のいずれかに記載の方法。 １０、上記炉から取り出された揮発性汚染物質を酸化し
   、外部雰囲気に放出する請求項１〜３のいずれかに記載
   の方法。 １１、上記炉から取り出される揮発性汚染物質をダクト
   内に通し、このダクト内に燃料と過剰の空気を導入し、
   該ダクト内で上記燃料と汚染物質とを燃焼させることに
   より酸化する請求項１〜３のいずれかに記載の方法。 １２、上記脱汚染処理工程および上記溶融工程の双方に
   おいてプラズマにより上記材料が加熱され、ここで上記
   脱汚染処理工程を行なうために金属の溶融点以上に上記
   材料の温度を上昇させるに不十分な第１パワーレベルで
   加熱され、その後この材料に上記溶融工程を行なうため
   に第２のより高いパワーレベルに加熱される請求項１〜
   ３のいずれかに記載の方法。 １３、上記脱汚染工程および上記溶融工程の双方におい
   てプラズマにより上記材料を加熱し、そこで上記材料は
   上記脱汚染工程および上記溶融工程の双方のための上記
   金属の溶融が可能な単一のパワーレベルに上記材料は加
   熱され、上記汚染物質および／または上記金属は上記汚
   染物質が金属が溶け始める前に実質的に完全に揮発する
   ようになる請求項１〜３のいずれかに記載の方法。 １４、上記スクラップ材料に１重量％までのフラックス
   塩を添加する請求項１〜３のいずれかに記載の製法。 １５、０．２重量％までのフラックス塩を上記スクラッ
   プ材料に添加する請求項１〜３のいずれかに記載の製法
   。 １６、０．００１〜０．１重量％のフラックス塩を上記
   スクラップ材料に添加する請求項１〜３のいずれかに記
   載の製法。 １７、上記溶融金属を炉から取り出したときに酸化しな
   いように実質的に非反応性ガスの保護雰囲気によって保
   護する請求項１〜３のいずれかに記載の製法。 １８、上記材料が使用済み飲料缶、缶製造時のトリミン
   グ材、クリーンな塗装されたアルミスクラップ、薄いホ
   ィール、機械旋盤屑、機械ノコギリ屑および絶縁された
   ケーブルからなる群から選ばれる請求項１〜３のいずれ
   かに記載の方法。 １９、上記スクラップ材料が圧縮されたベール形状をな
   している請求項１〜３のいずれかに記載の方法。 ２０、上記金属と実質的に非反応性であるガスか上記脱
   汚染処理工程中に炉内部に供給される請求項１記載の方
   法。 ２１、通常の条件において上記金属と実質的に反応しな
   いガスを上記溶融工程中に上記炉内部に供給する請求項
   １記載の方法。 ２２、上記ガスが水素、窒素、ヘリウム、アルゴン、メ
   タンおよび約６容量％以下に空気中の酸素分子含有量を
   減少させることによって得られる気体からなる群から選
   ばれる請求項２０または２１記載の方法。 ２３、上記脱汚染工程に使用されるプラズマがプラズマ
   発生媒体としてガスを使用する内部アークプラズマであ
   って、上記プラズマに使用されるガスが炉内部に供給さ
   れる実質的に非反応性の上記ガスを形成する請求項２０
   記載の方法。 ２４、上記スクラップがプラズマ発生媒体としてガスを
   使用する内部アークプラズマによって上記溶融工程中加
   熱され、このプラズマのために使用されるガスが炉内部
   に供給される上記実質的に非反応性のガスを形成する請
   求項２１記載の方法。 ２５、上記脱汚染工程に使用されるプラズマがプラズマ
   発生媒体として空気を使用する内部アークプラズマであ
   る請求項１記載の方法。 ２６、内部アークプラズマが上記溶融工程におけるスク
   ラップ加熱のために使用され、該プラズマがプラズマ発
   生媒体として空気を使用する請求項１記載の方法。 ２７、上記プロセスをバッチ形態を基本に行なう請求項
   １〜３のいずれかに記載の方法。２８、上記プロセスを
   連続的に行なう請求項１〜３のいずれかに記載の方法。 ２９、アルミニウムおよびアルミニウム合金から選ばれ
   る金属と非金属性汚染物質とからなる粒子状の汚染され
   たスクラップ材料を溶融するにあたり、 該スクラップ材料をタンブリングさせるために少なくと
   も部分的に回転させることができる溶融炉の内部に導入
   し、 少なくとも上記炉を部分的に回転させながら内部アーク
   プラズマトーチによって上記スクラップ材料を上記非金
   属性汚染物質の揮発可能な成分を十分に揮発できるが、
   上記金属の融点以下にある温度に加熱し、該加熱を上記
   揮発可能な成分の全てが実質的に揮発するに十分な時間
   連続させ、次いで上記溶融炉内のスクラップの温度を上
   記金属を溶融させるためにその金属の融点以上の温度に
   上昇させ、 上記溶融炉から溶融金属を取り出すことを特徴とする汚
   染されたスクラップ材料の溶融方法。 ３０、金属含有スクラップ材料を溶融させる装置であっ
   て、金属と非金属性汚染物質とを含有する汚染された金
   属含有スクラップ材料を収納するための炉内部を有する
   溶融炉と、上記炉内の材料を加熱するためのプラズマ発
   生機と、上記炉内部内において上記スクラップ材料の少
   なくともある部分を移動または置換させるための手段と
   、上記炉から汚染物質を含むガスを取り出す手段と、上
   記汚染物質を酸化しかつ放出する手段と、上記炉から溶
   融金属を取り出す手段とを備えることを特徴とする金属
   含有スクラップ材料の溶融装置。３１、上記溶融炉が上
   記材料をタンブリングするために回転可能であって、上
   記移動または置換のための手段が上記炉を回転させるた
   めの手段からなる請求項３０記載の装置。 ３２、上記炉が間欠的に回転可能である請求項３１記載
   の装置。 ３３、上記炉が連続的に回転可能である請求項３１記載
   の装置。 ３４、上記炉が回転炉である請求項３１記載の装置。 ３５、上記炉がロッキングアーク炉である請求項３１記
   載の装置。 ３６、上記プラズマ発生機が内部アークプラズマトーチ
   である請求項３０記載の装置。 ３７、上記汚染物質の酸化および放出手段が上記炉から
   流出するガスをうけるダクトと上記ダクト内に燃料を導
   入する手段と、過剰空気を上記ダクト内に導入する手段
   と、該ダクト内で上記燃料を燃焼させる手段とおよび燃
   焼生成物を外部雰囲気に放出する手段とからなる請求項
   ３０記載の装置。 ３８、上記炉が水平よりある角度傾斜した円筒形チュー
   ブであって、炉の上端にスクラップ材料を連続的に供給
   する手段と炉の下端から溶融金属を取り出す手段とを有
   する請求項３０〜３２のいずれかに記載の装置。