JPH05247543A - Separation of scrap of clad material - Google Patents

Separation of scrap of clad material

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JPH05247543A
JPH05247543A JP8052592A JP8052592A JPH05247543A JP H05247543 A JPH05247543 A JP H05247543A JP 8052592 A JP8052592 A JP 8052592A JP 8052592 A JP8052592 A JP 8052592A JP H05247543 A JPH05247543 A JP H05247543A
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JP
Japan
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scrap
clad material
aluminum alloy
stainless steel
heating
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Application number
JP8052592A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Matsumoto
信幸 松本
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Sky Aluminium Co Ltd
Original Assignee
Sky Aluminium Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05247543A publication Critical patent/JPH05247543A/en
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    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
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Abstract

PURPOSE:To efficiently separate respective metallic layers of scrap of clad material by heating the scrap of clad material obtd. by combining an Al alloy layer with a stainless layer at a high temp. and forming brittle intermetallic compounds on the joined face of the clad material by a specified thickness. CONSTITUTION:The scrap of clad material obtd. by combining a layer constituted of Al or an Al alloy with a layer constituted of stainless or steel is heated at a high temp. (e.g. >= about 580 deg.C for >=1hr holding time) to form brittle aluminum iron intermetallic compounds such as FeAl3 by >=10mu. This clad material is allowed to cool, by which respective metallic layers are naturally peeled off, and efficiently separated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム又はアル
ミニウム合金(以下アルミニウム合金と略す)とステン
レスまたは鋼(以下ステンレスと略す)とが密着されて
なるアルミニウム合金−ステンレスクラッド材のスクラ
ップ(廃材)の分離方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scrap (waste material) of an aluminum alloy-stainless steel clad material in which aluminum or aluminum alloy (hereinafter abbreviated as aluminum alloy) and stainless steel or steel (hereinafter abbreviated as stainless steel) are adhered to each other. Regarding separation method.

【0002】[0002]

【従来の技術】アルミニウム合金とステンレスとを組み
合わせたクラッド材は、両金属の特徴を活かし複合材と
しての性能が向上するため広く一般に用いられている。
このクラッド材を使用して各種製品を製造するにあた
り、製造工程、加工工程等の各段階、あるいは廃品にな
った製品の形としてクラッド材のスクラップが発生す
る。しかしながらクラッド材は異種金属を接合したもの
であることから、スクラップ処理においては通常の鉄屑
等の処理の如く一括して溶解等の処理をしてしまうと両
金属の混合したものとなるため再生したものの利用範囲
は限られたものとなる。従って、各金属のリサイクル・
資源の有効利用の点で、このようなクラッド材スクラッ
プの処理においては各金属層を効率的に分離することが
非常に必要となる。従来、アルミニウム合金とステンレ
スとのクラッド材スクラップの分離方法として、 1.アルミニウム合金の方がステンレスより融点が低い
ことを利用して、アルミニウム合金の溶融点以上にスク
ラップ温度を加熱し、アルミニウム合金を優先的に溶解
分離する方法 2.クラッド材スクラップを、500℃以上であってア
ルミニウム合金の融点温度以下の温度において5分〜1
時間加熱後、室温まで冷却し、次いでその冷却したスク
ラップを構成する両金属をペンチ等の機械的な力によっ
て剥離する方法(特開昭62-96623号公報) 3.クラッド材スクラップを、550℃以上であってア
ルミニウム合金の融点温度未満の温度で5分以上30分
以下の時間加熱し、該加熱終了直後、該クラッド材スク
ラップの少なくとも片面を強制冷却することにより分離
する方法(特願平2−259322)等がある。
2. Description of the Related Art A clad material which is a combination of an aluminum alloy and stainless steel is widely used because the characteristics of both metals are utilized to improve the performance as a composite material.
When various products are manufactured using this clad material, scrap of the clad material is generated at each stage of the manufacturing process, the processing process, etc., or in the form of a product that has been scrapped. However, since the clad material is made by joining dissimilar metals, in scrap processing, if processing such as melting is carried out at once in the same way as normal processing of iron scrap, etc., it will be a mixture of both metals, so it will be recycled. However, the scope of use is limited. Therefore, recycling of each metal
From the viewpoint of effective use of resources, it is very necessary to efficiently separate each metal layer in the processing of such a clad material scrap. Conventionally, as a method for separating clad material scraps of aluminum alloy and stainless steel, Utilizing the fact that the melting point of aluminum alloy is lower than that of stainless steel, the scrap temperature is heated above the melting point of the aluminum alloy to preferentially melt and separate the aluminum alloy. Clad material scraps at a temperature of 500 ° C. or higher and a melting point temperature of aluminum alloy or lower for 5 minutes to 1
After heating for a period of time, cooling to room temperature, and then peeling off both metals constituting the cooled scrap by mechanical force such as pliers (JP-A-62-96623). The clad material scrap is separated by heating the clad material scrap at a temperature of 550 ° C. or higher and lower than the melting point temperature of the aluminum alloy for a time of 5 minutes or more and 30 minutes or less, and immediately after completion of the heating, at least one surface of the clad material scrap is forcibly cooled. There is a method (Japanese Patent Application No. 2-259322) and the like.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の方法にあってはそれぞれつぎのような問題点があ
る。 すなわち、1.の方法においては、例えば傾斜した炉床
上でスクラップを700℃以上に加熱し、アルミニウム
合金だけを優先的に溶解して炉外に流し出した後、ステ
ンレスを高温の状態で炉外に取り出す必要があり、作業
性、安全性、熱効率の点で問題が多い。また、取り出し
たステンレスのスクラップにはアルミニウム合金が付着
しており、十分な分離は困難である。 2.の方法においては、機械的な力により分離するもの
であるため、スクラップの形状が不定形である場合は自
動化が困難であり、従って多大な人力と工数を必要とし
能率の点で問題がある。またスクラップの幅、厚み、形
状によっては重量がある、把持しにくい、尖鋭・鋭利で
ある等、作業者の安全面においても問題が発生しうる。 3.の方法は2.の方法より能率的であるが、加熱直後
に強制冷却する必要から加熱設備と冷却設備を隣接して
設けなければならず、処理を行う場所が限定されてしま
う。また、強制冷却の工数、コストもかかる。本発明は
上記事情に鑑みてなされたもので、アルミニウム合金と
ステンレスとからなるクラッド材スクラップを、簡潔な
手段をもって低コストにて確実に、しかも安全に分離す
ることのできる、クラッド材スクラップの分離方法を提
供することを目的とするものである
However, each of the above conventional methods has the following problems. That is, 1. In the method of 1, it is necessary to heat the scrap to 700 ° C. or higher on an inclined hearth to preferentially melt only the aluminum alloy and let it flow out of the furnace, and then take out the stainless steel at a high temperature outside the furnace. Yes, there are many problems in terms of workability, safety, and thermal efficiency. Further, since the aluminum alloy adheres to the taken out stainless scrap, it is difficult to sufficiently separate it. 2. In the method (1), since the separation is performed by mechanical force, it is difficult to automate when the shape of the scrap is indefinite. Therefore, a large amount of manpower and man-hours are required, and there is a problem in efficiency. Further, depending on the width, thickness, and shape of the scrap, it may be heavy, difficult to grasp, sharp, and sharp, which may cause a problem in terms of worker safety. 3. Method of 2. Although it is more efficient than the above method, the heating facility and the cooling facility must be provided adjacent to each other because it is necessary to forcibly cool immediately after heating, and the place where the treatment is performed is limited. In addition, the manpower and cost of forced cooling are high. The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to reliably and safely separate a clad material scrap made of an aluminum alloy and stainless steel at low cost with simple means. It is intended to provide a method

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、発明者はアルミニウム合金とステンレスとからなる
クラッド材の接合界面の性質について鋭意研究を重ねた
結果、本発明に至った。すなわち本発明は、請求項1記
載のごとく、
In order to achieve the above object, the inventor of the present invention has made extensive studies on the properties of the joint interface of a clad material composed of an aluminum alloy and stainless steel, and as a result, has reached the present invention. That is, the present invention, as defined in claim 1,

【0005】アルミニウム又はアルミニウム合金からな
る層とステンレスまたは鋼からなる層とを組み合わせた
クラッド材のスクラップにおいて、該クラッド材スクラ
ップを高温で加熱しクラッド材接合面に脆性のアルミニ
ウム−鉄金属間化合物(FeAl3等)を厚さ10μm
以上生成させ、その後放冷し、自然に剥離させることを
特徴とするクラッド材スクラップの分離方法である。
In a scrap of a clad material in which a layer made of aluminum or an aluminum alloy and a layer made of stainless steel or steel are combined, the clad material scrap is heated at a high temperature and a brittle aluminum-iron intermetallic compound ( FeAl 3 etc.) thickness 10 μm
It is a method for separating a clad material scrap, which is characterized in that the clad material scrap is generated as described above, then allowed to cool, and then naturally peeled.

【0006】ここで、上記金属間化合物を厚さ10μm
以上生成させる加熱条件としては、アルミニウムと鉄と
の金属間化合物の量は加熱温度が高くまた時間が長いほ
ど増加するため特に限定されるものではないが、加熱到
達温度は580℃以上、保持時間は1時間以上が望まし
い。ただし、625℃以上では金属間化合物の生成は2
0μmでほぼ飽和するため625℃以上の加熱温度とし
てもその効果にかわりはなく、むしろコスト増加をまね
くため好ましくない。
Here, the intermetallic compound is formed to a thickness of 10 μm.
The heating conditions to be generated above are not particularly limited because the amount of the intermetallic compound of aluminum and iron increases as the heating temperature is high and the time is long, but the heating ultimate temperature is 580 ° C. or more and the holding time is Is preferably 1 hour or more. However, at 625 ° C or higher, the formation of intermetallic compounds is 2
Since it is almost saturated at 0 μm, even if the heating temperature is 625 ° C. or higher, its effect is not affected and the cost is rather increased, which is not preferable.

【0007】[0007]

【作用】本発明によるアルミニウム合金とステンレスと
からなるクラッド材が両金属層に分離する理由は次の通
りである。アルミニウム合金とステンレスとからなるク
ラッド材を高温に長時間加熱・保持することによりアル
ミニウム合金とステンレスとの接合界面に硬くて延性の
乏しい金属間化合物が接合界面全面に生成される。この
金属間化合物層の厚さが10μm以上になると、アルミ
ニウム合金とステンレスの間の接合力が殆ど失われる。
このように接合界面の接合力が殆ど失われた状態にし
て、該クラッド材を冷却すると、徐冷であってもアルミ
ニウム合金とステンレスの熱伝導率および熱膨張係数の
差により冷却時に熱収縮量の差が生じ、接合界面に残留
応力が発生する。この残留応力が接合力のほとんど無い
金属間化合物層に剪断力として作用し、界面において剥
離を起こさせ、よってクラッド材をアルミニウム合金層
とステンレス層とに分離することができる。接合面にで
きる金属間化合物の生成量が多くなるためスクラップ価
値の減少が懸念されるかもしれない。しかし、分離後の
アルミニウム合金およびステンレスの接合界面をX線回
折したところ、アルミニウム合金側界面からはAlのピ
ークのみでFeAl3のピークは認められず、ステンレ
ス側の接合界面からFeAl3のピークが認められた。
すなわち、分離の際に金属間化合物はステンレス側に付
着し、アルミニウム合金にはステンレスからの鉄成分の
混入はごく僅かであることが判明した。従って、アルミ
ニウム合金のスクラップ価値の減少は殆どなく、純度の
高いアルミニウム合金スクラップを入手することが可能
となる。また、ステンレス側に生成・付着した金属間化
合物は鉄系スクラップとしてはスクラップ価値を減少さ
せるものではない。これは金属間化合物中のアルミニウ
ム含有量は、金属間化合物としてFeAl3とFe2Al
5が半々に占めると仮定するとこの中に含まれるAl量
はFeAl3の場合で Fe2Al5の場合で 従って元素の重量%として平均約43%となる。厚さ
2.0mmのアルミニウム板との比を求めると(20μ
m/2.0mm)*43%=0.43% となり これ
がアルミニウムの回収率低下量でありステンレス側の不
純物量となるが、1%未満の微量であり損失量としては
充分無視し得るものである。本発明に係る分離方法は異
種金属を接合したクラッド材処理であっても特別な設備
を必要とせずに、圧延工場・スクラップ処理工場の加熱
炉、スクラップ処理工場のシュレッダー、磁選機、重液
選別機等の既存設備を活用することができ、また冷却に
おいても特別な設備を必要とせず、屋内外での放置によ
る自然放冷で充分である。このため、 ・本発明によるスクラップ処理を行なうに際して新たな
設備投資を必要とせずコスト的に有利である ・現在確立しているスクラップ回収・流通機構をそのま
ま利用することができるためリサイクルが効率的・経済
的である ・クラッド材製造工場においても本発明により製造工場
内でスクラップ処理ができるため、スクラップ処理業者
までの運搬等が省略でき、その分コスト削減ができスク
ラップの価値が上がり、また工場内で再生、再使用でき
るためスクラップの滞留がなくなる等の効果がある。前
述した従来技術と本発明による分離方法とを比較する
と、従来技術1.(アルミニウムのみ溶解分離する方
法)と比較すると、本発明による分離方法はアルミニウ
ムを溶融するほどの高温ではないため熱エネルギーが少
なくて済み、またアルミニウム合金へのステンレスの混
入およびステンレスへのアルミニウム合金の付着がいず
れも微量であるため、アルミニウム合金およびステンレ
スの各々のスクラップ純度が高い等のメリットがある。
また、従来技術2.(加熱放冷後、機械的に剥離する方
法)と比較すると、本発明に係る方法では金属間化合物
の生成量が多いがこの金属間化合物はステンレス側に大
半が付着するため、分離後のスクラップ価値が殆ど同じ
である反面、該クラッド材スクラップに機械的な力を付
与する必要がないので人件費が遥かに安価であり、安全
でもある。また、従来技術2.では5分〜1時間保持と
いう条件であることから、大量のスクラップを処理する
際には全体を均一に短時間で所定の温度に加熱するため
には、各スクラップの塊に隙間を設ける必要があり、加
熱炉への挿入効率が悪くなるとともに万一加熱が不十分
な場合には分離ができなくなるという問題がある。しか
るに、本発明に係る方法では加熱温度を高めて保持時間
を長めにして金属間化合物が多少多めになったとしても
問題ないため、スクラップの嵩比重を上げても高目の温
度で長時間保持して全体の加熱を十分とる事により完全
に分離することができる。従って、加熱炉への挿入効率
が上がるとともに挿入作業が楽になり、また熱効率が向
上し、さらに温度管理等でも現場作業が楽である。従来
技術3.(加熱後、少なくとも片面を強制冷却する方
法)と比較すると、従来技術2.と同様に本発明のデメ
リットとしては金属間化合物が多いことが上げられる
が、加熱炉への挿入効率、熱効率の点および強制冷却の
必要もなく、処理が簡単である等の点において本発明に
係る方法に利点がある。
The reason why the clad material composed of the aluminum alloy and stainless steel according to the present invention is separated into both metal layers is as follows. By heating and holding the clad material composed of the aluminum alloy and stainless steel at a high temperature for a long time, a hard intermetallic compound having poor ductility is generated on the entire bonding interface between the aluminum alloy and the stainless steel. When the thickness of the intermetallic compound layer is 10 μm or more, the joining force between the aluminum alloy and stainless is almost lost.
When the clad material is cooled in such a state that the bonding force at the bonding interface is almost lost, the amount of thermal contraction during cooling is reduced due to the difference in the thermal conductivity and the thermal expansion coefficient between the aluminum alloy and stainless steel even during slow cooling. Difference occurs and residual stress occurs at the bonding interface. This residual stress acts as a shearing force on the intermetallic compound layer having almost no bonding force and causes delamination at the interface, so that the clad material can be separated into the aluminum alloy layer and the stainless steel layer. Since the amount of intermetallic compounds formed on the joint surface increases, there may be a concern that the scrap value will decrease. However, when the joint interface of an aluminum alloy and stainless after separation was subjected to X-ray diffraction, the aluminum alloy side interface peaks of FeAl 3 only at the peak of Al was not observed, the peak of FeAl 3 from the bonding interface of the stainless steel side Admitted.
That is, it was found that the intermetallic compound adhered to the stainless steel side during the separation, and the iron component from the stainless steel was hardly mixed in the aluminum alloy. Therefore, the scrap value of the aluminum alloy is hardly reduced, and the aluminum alloy scrap having high purity can be obtained. In addition, the intermetallic compound that is generated and attached to the stainless steel side does not reduce the scrap value as iron-based scrap. This is because the aluminum content in the intermetallic compound is FeAl 3 and Fe 2 Al as intermetallic compounds.
Assuming that 5 occupies 50%, the amount of Al contained in this is FeAl 3 In the case of Fe 2 Al 5 Therefore, the weight% of the elements is about 43% on average. When the ratio with an aluminum plate with a thickness of 2.0 mm is calculated (20 μ
m / 2.0 mm) * 43% = 0.43% This is the amount of reduction in aluminum recovery and the amount of impurities on the stainless steel side, but it is a trace amount of less than 1% and can be ignored as a loss amount. is there. The separation method according to the present invention does not require special equipment even for the clad material processing in which dissimilar metals are joined, the heating furnace of the rolling mill / scrap processing factory, the shredder of the scrap processing factory, the magnetic separator, the heavy liquid sorting Existing equipment such as machines can be used, no special equipment is required for cooling, and natural cooling by leaving it indoors or outdoors is sufficient. Therefore, when performing the scrap processing according to the present invention, there is no need for new capital investment and it is cost effective. Since the scrap collection and distribution mechanism currently established can be used as it is, recycling is efficient. It is economical ・ Since scrap processing can be performed in the manufacturing factory by the present invention even in the clad material manufacturing factory, transportation to a scrap processing company can be omitted, cost can be reduced accordingly, and scrap value can be increased. Since it can be recycled and reused, there is an effect that scrap is eliminated. Comparing the above-mentioned conventional technique with the separation method according to the present invention, the conventional technique 1. Compared with (a method of melting and separating only aluminum), the separation method according to the present invention requires less heat energy because it is not at a temperature high enough to melt aluminum. Further, mixing of stainless steel into aluminum alloy and aluminum alloy into stainless steel Since the amount of adhesion is very small, there are advantages such as high scrap purity of aluminum alloy and stainless steel.
In addition, the prior art 2. Compared with (the method of mechanically peeling after cooling by heating), the amount of the intermetallic compound produced is large in the method according to the present invention, but most of the intermetallic compound adheres to the stainless steel side. Although the values are almost the same, the labor cost is much cheaper and safer because it is not necessary to apply mechanical force to the scrap scrap. In addition, the prior art 2. Since the condition is to hold for 5 minutes to 1 hour, it is necessary to provide a gap in each scrap mass in order to uniformly heat the whole scrap to a predetermined temperature in a short time when processing a large amount of scrap. However, there is a problem that the efficiency of insertion into the heating furnace becomes poor and the separation becomes impossible if the heating is insufficient. However, in the method according to the present invention, there is no problem even if the heating temperature is raised and the holding time is lengthened to increase the amount of intermetallic compounds to some extent. Then, the whole can be completely separated by heating sufficiently. Therefore, the insertion efficiency into the heating furnace is increased, the insertion work is facilitated, the thermal efficiency is improved, and the on-site work is also facilitated in temperature control and the like. Prior art 3. Compared with (a method of forcibly cooling at least one side after heating), the conventional technique 2. As in the above, the disadvantage of the present invention is that there are many intermetallic compounds, but the present invention is advantageous in that the efficiency of insertion into a heating furnace, the point of thermal efficiency, and the need for forced cooling, and that the treatment is simple. There is an advantage in this method.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。な
お、本実施例においては処理設備として以下の既存の設
備を使用した。 スクラップの裁断 スクラップ工場のシュレッダー 加熱、放冷 アルミニウム圧延工場の加熱炉 放冷は建屋の外に放置することによる自然放冷 磁選、重液選別 スクラップ工場の磁選機、重液選
別機 [実施例1]アルミニウム合金(1100)板厚2mm
およびステンレス(SUS430)板厚0.4mmから
なる2層クラッド材の厚さ2.4mm×幅320mm×
長さ960mmの板から300mmφの円板をブランク
し、これを裁断機で50mm角程度に分断してクラッド
材スクラップとした。このスクラップを500mm角の
コンテナーに深さ300mmの量を入れ、このコンテナ
ーを加熱炉に入れ、610℃60分の加熱をし、炉外で
放冷した。室温まで冷却した後、各破片を見るとアルミ
ニウム合金とステンレスは接合界面で分離しており見掛
けの嵩が増えて深さ350mmになっていた。このスク
ラップを磁選し、アルミニウム合金とステンレスを分別
したところ各々ほぼ100%のアルミニウム合金スクラ
ップとステンレススクラップとに分離することができ
た。なお、本実施例においてスクラップを裁断するの
は、コンテナーに挿入できるサイズにするとともに見掛
けの嵩を少なくすること、加熱後分離しやすくするこ
と、および分離後各スクラップ片が絡まって分別しにく
くなるのを防止するためである。従って、本発明に係る
分離方法の実施においては加熱処理の前処理としてスク
ラップを裁断することが望ましい。 [実施例2]実施例1と同じクラッド材の厚さ2.4m
m×幅320mm×長さ960mmの板から300φの
円板をブランクし、絞り加工をし器物を成形し、その際
に発生する縁切り部と成形済みの器物とをスクラップと
して処理をした。実施例1と同様に 裁断−加熱−放冷
−磁選したところ、アルミニウム合金側スクラップはほ
ぼ100%のアルミニウム合金のものが得られたが、ス
テンレス側にはアルミニウム合金とステンレスとが折れ
重なったものが12%混入していた。これはもとのスク
ラップが湾曲した器物であることにより発生したもので
あり、界面においては剥離しているものの、湾曲し折れ
重なったステンレスによりアルミニウム合金が挟み込ま
れているため分離できなかったものである。このステン
レス側スクラップをさらに10mm角に再裁断し、磁選
したところアルミニウム合金とステンレスが折れ重なっ
たものが1%(アルミニウム量で0.65%)に減少し
たので、これをステンレススクラップとした。この折れ
重なりを防止するためには一回目の裁断前に、折れ曲が
っているスクラップを選別し伸ばしたのち裁断する等の
作業を行えばよい。しかし、人手がかかり、またステン
レスに微量のアルミニウムが混入してもステンレスのス
クラップ価値を減少させないことから、加熱分離後の再
裁断・磁選は1回のみで充分である。 [実施例3]磁性のあるステンレス(SUS430)板
厚0.3mmおよびアルミニウム合金(1100)板厚
1.5mmおよび磁性の無いステンレス(SUS30
4)板厚0.2mmからなる3層クラッド材のコイルを
もとに、該コイルをスリットした時に発生した幅方向端
部のスクラップ(20mm幅)を50mm長さに切断
し、500mm角のコンテナーに挿入し、590℃2時
間の加熱を行い、炉外で放冷した。室温に冷却後各破片
を見るとアルミニウム合金と各ステンレスは界面で剥離
していて3層に分離していた。このスクラップを磁選
し、磁性のあるSUS430と非磁性のアルミニウム合
金およびSUS304とに分別し、その後アルミニウム
合金とSUS304を重液選別法(比重3.0)で分別
した。その結果アルミニウム合金、SUS430、SU
S304の3種の金属スクラップにそれぞれ分別するこ
とができた。 [実施例4]アルミニウム合金(3003)板厚1.5
mmとステンレス(SUS304)板厚0.5mmから
なる2層クラッド材の切り板(厚さ2.0mm×幅40
0mm×長さ1200mm)のスクラップを裁断せずに
切り板の形状のまま深さ500mm×幅800mm×長
さ1500mmの返り材コンテナーに挿入後、610℃
1時間の加熱を行い、室温まで放冷したのち、2層に分
離した板を人手によりアルミニウム用返り材コンテナー
とステンレス用返り材コンテナーに分別した。この実施
例においては、スクラップが扱い易い大きさ・形状であ
ったので、裁断することなく元の形状のまま分離処理を
施し、分離したものは磁選等によらず手作業で仕分けし
た。切り板の分別方法を実施例1と同様に行うこともで
きるが、この実施例4で用いた作業方法ではスクラップ
発生場所で処理することにより、スクラップの運搬回数
を減らし、裁断処理を省略することができるため総コス
トを減らすことができる。 [実施例5]実施例1と同じクラッド材スクラップを本
発明の推奨温度から外れる(1)500℃、(2)55
0℃、および本発明の推奨温度(3)600℃、(4)
640℃の各温度で30分間加熱した後、炉の中で徐冷
した。その結果、本発明の推奨温度をはずれた(1)、
(2)はアルミニウム合金とステンレスとが接合したま
まであった。この接合部断面の拡散領域をEPMAによ
って線分析を行ったところ、(1)では拡散により生成
される金属間化合物はほとんど認められなかった。また
(2)では場所により差があるものの平均2μm程度の
厚さのアルミニウム−鉄金属間化合物(拡散層)が認め
られた。一方本発明の推奨温度で処理した(3)、
(4)ではアルミニウム合金とステンレスとは2層に分
離していた。この接合部断面の拡散領域をEPMAによ
って線分析を行ったところ、(3)ではほぼ均一に厚さ
15μm、(4)では厚さ21μmのアルミニウム−鉄
の金属間化合物からなる拡散層が認められた。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. In this example, the following existing equipment was used as the processing equipment. Scrap cutting Shredder heating and cooling in the scrap factory Heating furnace in the aluminum rolling factory Natural cooling by leaving the cooling outside the building Magnetic separation, heavy liquid sorting Magnetic separation machine and heavy liquid sorting machine in scrap factory [Example 1 ] Aluminum alloy (1100) plate thickness 2mm
And a two-layer clad material made of stainless steel (SUS430) with a plate thickness of 0.4 mm, thickness 2.4 mm x width 320 mm x
A 300 mmφ disc was blanked from a plate having a length of 960 mm, and this was cut into about 50 mm square by a cutting machine to obtain a clad material scrap. The scrap having a depth of 300 mm was placed in a 500 mm square container, the container was placed in a heating furnace, heated at 610 ° C. for 60 minutes, and allowed to cool outside the furnace. After cooling to room temperature, when looking at each fragment, the aluminum alloy and stainless steel were separated at the joint interface, and the apparent bulk increased to a depth of 350 mm. When this scrap was magnetically separated and the aluminum alloy and stainless steel were separated, it was possible to separate almost 100% aluminum alloy scrap and stainless steel scrap, respectively. Incidentally, in the present embodiment, the scrap is cut into a size that can be inserted into a container and has a small apparent bulk, facilitates separation after heating, and makes it difficult to separate the scrap pieces after the separation because they are entangled. This is to prevent this. Therefore, in carrying out the separation method according to the present invention, it is desirable to cut the scrap as a pretreatment of the heat treatment. [Example 2] The same clad material as in Example 1 having a thickness of 2.4 m.
A 300φ disc was blanked from a plate of m × width 320 mm × length 960 mm, was drawn to form an article, and the edge cut portion generated at that time and the formed article were treated as scrap. When cutting, heating, cooling and magnetic separation were performed in the same manner as in Example 1, almost 100% aluminum alloy scrap was obtained on the aluminum alloy side, but the aluminum alloy and stainless steel were folded and overlapped on the stainless steel side. Was mixed by 12%. This was caused by the fact that the original scrap was a curved instrument, and although it was peeled off at the interface, it could not be separated because the aluminum alloy was sandwiched by curved and folded stainless steel. is there. This stainless steel scrap was further cut into 10 mm square pieces, and when magnetically selected, the amount of aluminum alloy and stainless steel folded and folded was reduced to 1% (0.65% in the amount of aluminum). In order to prevent this overlapping, it is sufficient to perform a work such as selecting the bent scrap, extending it, and cutting it before the first cutting. However, since it is labor-intensive and the scrap value of stainless steel does not decrease even if a small amount of aluminum is mixed into stainless steel, re-cutting and magnetic separation after heating separation is sufficient only once. Example 3 Magnetic stainless steel (SUS430) plate thickness 0.3 mm and aluminum alloy (1100) plate thickness 1.5 mm and non-magnetic stainless steel (SUS30)
4) Based on a coil of a three-layer clad material having a plate thickness of 0.2 mm, scrap (20 mm width) at the widthwise end generated when slitting the coil is cut into 50 mm length, and a 500 mm square container It was inserted into the reactor, heated at 590 ° C. for 2 hours, and allowed to cool outside the furnace. After cooling to room temperature, when looking at each fragment, the aluminum alloy and each stainless steel were separated at the interface and separated into three layers. This scrap was magnetically separated and separated into a magnetic SUS430 and a non-magnetic aluminum alloy and SUS304, and then an aluminum alloy and SUS304 were separated by a heavy liquid sorting method (specific gravity 3.0). As a result, aluminum alloy, SUS430, SU
It was possible to separate each of the three types of metal scrap of S304. [Example 4] Aluminum alloy (3003) plate thickness 1.5
mm and stainless steel (SUS304) with a thickness of 0.5 mm, a cut plate of a two-layer clad material (thickness 2.0 mm x width 40
(0 mm x 1200 mm in length) is not cut, but is inserted into a return material container with a depth of 500 mm x width of 800 mm x length of 1500 mm without cutting, and then at 610 ° C.
After heating for 1 hour and allowing to cool to room temperature, the plates separated into two layers were manually separated into a return material container for aluminum and a return material container for stainless steel. In this example, since the scrap was of a size and shape that was easy to handle, separation processing was performed with the original shape without cutting, and the separated pieces were manually sorted without magnetic separation or the like. The method of separating the cut plates can be performed in the same manner as in the first embodiment, but in the working method used in the fourth embodiment, the scraps are transported at a reduced number by processing at the scrap generation place, and the cutting process is omitted. Therefore, the total cost can be reduced. [Example 5] The same clad material scrap as in Example 1 deviates from the recommended temperature of the present invention (1) 500 ° C, (2) 55.
0 ° C., and recommended temperature of the present invention (3) 600 ° C., (4)
After heating for 30 minutes at each temperature of 640 ° C., it was gradually cooled in a furnace. As a result, the recommended temperature of the present invention was deviated (1),
In (2), the aluminum alloy and stainless steel were still bonded. When a line analysis was performed on the diffusion region of the cross section of the junction by EPMA, almost no intermetallic compound generated by diffusion was observed in (1). In (2), an aluminum-iron intermetallic compound (diffusion layer) having an average thickness of about 2 μm was recognized although it varied depending on the location. On the other hand, the treatment was carried out at the recommended temperature of the present invention (3),
In (4), the aluminum alloy and the stainless steel were separated into two layers. When a line analysis was performed on the diffusion region of the cross section of the joint by EPMA, a diffusion layer composed of an aluminum-iron intermetallic compound having a thickness of 15 μm in (3) and a thickness of 21 μm in (4) was recognized. It was

【0009】[0009]

【効果】以上詳述したとおり、本発明によればアルミニ
ウム合金とステンレスとからなるクラッド材スクラップ
を効率よく容易に、しかもコストをかけず安価にアルミ
ニウム合金スクラップとステンレススクラップとに分別
することができる。また、特にアルミニウム合金側への
ステンレスの混入が少ないため、本発明により回収され
たアルミニウム合金はほとんど合金成分の調整を必要と
せずにそのまま再利用できるため、アルミニウムリサイ
クルにおいて非常に大きな効果を示すものである。しか
も、既存の設備をそのまま使用することが可能であるた
め、新たな設備投資を必要とせず、現在存在するスクラ
ップ処理業者やクラッド材製造業者の保有する設備によ
って本発明に係る方法によりスクラップ処理することが
できる。従ってスクラップ回収経路の新設は必要なくリ
サイクル運動の点からも効果的で好ましい方法である。
As described above in detail, according to the present invention, the clad material scrap made of aluminum alloy and stainless steel can be efficiently and easily separated into aluminum alloy scrap and stainless scrap at low cost. .. Further, since the amount of stainless steel mixed in particularly on the aluminum alloy side is small, the aluminum alloy recovered according to the present invention can be reused as it is without requiring adjustment of the alloy components, and thus exhibits a great effect in aluminum recycling. Is. Moreover, since the existing equipment can be used as it is, new equipment investment is not required, and the scrap processing is performed by the method according to the present invention by the equipment owned by the existing scrap processing companies and clad material manufacturers. be able to. Therefore, a new scrap collection route is not required, and it is an effective and preferable method from the viewpoint of recycling movement.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルミニウム又はアルミニウム合金から
なる層とステンレスまたは鋼からなる層とを組み合わせ
たクラッド材のスクラップにおいて、該クラッド材スク
ラップを高温で加熱しクラッド材接合面に脆性のアルミ
ニウム−鉄金属間化合物(FeAl3等)を厚さ10μ
m以上生成させ、その後放冷し、自然に剥離させること
を特徴とするクラッド材スクラップの分離方法。
1. A scrap of a clad material in which a layer made of aluminum or an aluminum alloy and a layer made of stainless steel or steel are combined, and the scrap of the clad material is heated at a high temperature to form a brittle aluminum-iron metal interface on the joint surface of the clad material. Compound (FeAl 3 etc.) thickness 10μ
A method for separating a clad material scrap, which comprises: generating m or more, then allowing to cool, and spontaneously peeling.
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