アルミニウムドロスの回収方法及びその装置
【課題】 ドロス中の溶融アルミニウム粒子又は液滴を覆っている酸化物・窒化物のシェルを確実に破壊して、ドロス中のアルミニウム分の回収率の向上を図れるようにしたアルミニウムドロスの回収方法及びその装置を提供すること。
【解決手段】 少なくとも底部に開口２を形成した容器３内に収容されたアルミニウムの融点以上のドロス１に対し、振動板６を挿入すると共に、振動板の振動をドロスに直接付与して、アルミニウム分を液滴としてドロスから分離させる。その後、振動板をドロスから引き上げた後、容器を振動させて、ドロス中の溶融アルミニウムの液滴を容器の底部へ移動させる。その後、ドロスを圧搾する圧搾ブロック３１による加圧によって、アルミニウム分のみを容器の底部に形成された開口から搾り出して、容器の下方に配設されたメタル受け４に回収する。
【解決手段】 少なくとも底部に開口２を形成した容器３内に収容されたアルミニウムの融点以上のドロス１に対し、振動板６を挿入すると共に、振動板の振動をドロスに直接付与して、アルミニウム分を液滴としてドロスから分離させる。その後、振動板をドロスから引き上げた後、容器を振動させて、ドロス中の溶融アルミニウムの液滴を容器の底部へ移動させる。その後、ドロスを圧搾する圧搾ブロック３１による加圧によって、アルミニウム分のみを容器の底部に形成された開口から搾り出して、容器の下方に配設されたメタル受け４に回収する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アルミニウムドロスの回収方法及びその装置に関するもので、更に詳細には、アルミニウム又はアルミニウム合金（以下にアルミニウムという）を溶解又は合金化溶製あるいは精製等の溶融処理する過程において発生するホットなアルミニウムドロスから適切に溶融アルミニウムを回収するアルミニウムドロスの回収方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、アルミニウムドロスの組成は、アルミニウム及び、アルミニウム及びマグネシウムシリコン等の酸化物及び窒化物、塩化物、フッ化物から成る混合体である。
【０００３】
ドロス中のアルミニウムの存在状態は、以下の３種類に分類される。すなわち、
（１）酸化物・窒化物と完全に分離した形で存在するアルミニウムの大きな塊又は溜まりとして存在する場合、
（２）酸化物・窒化物と完全に分離しているが、酸化物・窒化物の間に独立して単独で存在する場合、
（３）溶融状態にある微細なアルミニウムの液滴又は粒子の周囲が酸化物又はその両方の膜で覆われている状態で、酸化物及び窒化物の粉体中に散在する場合である。
【０００４】
高温状態に保持されたドロスは時間の経過と共に含まれているアルミニウムが酸化及び窒化を起こしアルミニウムが消耗して行くが、この過程でドロスは自力で流動することはない。このため、ドロス中の溶融状態にあるアルミニウムの液滴は凝集することなく酸化・窒化して失われて行く。
【０００５】
また、ドロス中のアルミニウムの存在状態として酸化、窒化の始まったアルミニウム粒子は、その周囲から反応が進んで行くために酸化物・窒化物のシェル（被膜）で覆われている。したがって、シェルを破壊して内部のアルミニウムの流出を促して、アルミニウムを回収する必要がある。
【０００６】
従来のアルミニウムドロスの回収方法（装置）として、容器内に収容されたドロスに対して加圧しながら上下方向から振動を作用せしめて、容器底部の開口部から溶融アルミニウムを滴下させ、メタル受に溜めて回収する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、容器内に収容されたドロスに対し加圧することなく上下振動と左右振動を併用した加振作用を与えてメタル分を分離回収し、その後の容器内のドロスに対し加振することなく多面加圧（加圧位置を替えて繰り返し加圧する）作用を施して更にドロス中のアルミニウム分を回収する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第３００１０８０号公報（特許請求の範囲、図１）
【特許文献２】特開２００５−３０２５１号公報（特許請求の範囲、段落番号００１８，００１９、図２及び図３（Ａ），（Ｂ））
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前者すなわち特許第３００１０８０号公報に記載の技術においては、ドロス中の微細固形分（金属酸化物の凝集した微細粒）と溶融金属の移動が制限される虞があり、アルミニウムの回収率が十分でなかった。
【０００９】
これに対し、後者すなわち特開２００５−３０２５１号公報に記載の技術においては、前者に比べてアルミニウムの回収率を高めることができるが、容器内に収容されたドロスに対し上下振動と左右振動を併用した加振作用を与えてメタル分を分離回収した後に、容器内のドロスに対して加圧位置を替えて繰り返し加圧する多面加圧作用を施すため、処理に時間を要し、また、機構が複雑になる等の虞がある。
【００１０】
また、従来の技術はいずれもドロスを収容する容器に振動を付与してドロス中のアルミニウムと酸化物・窒化物の粉体自体を全体的に振動させるので、溶融アルミニウム粒子又は液滴を覆っている酸化物・窒化物のシェルの破壊には至らず、既に分離して溜まりを形成している溶融アルミニウムのみの回収しか期待できない。
【００１１】
この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ドロス中の溶融アルミニウム粒子又は液滴を覆っている酸化物・窒化物のシェルを確実に破壊して、ドロス中のアルミニウム分の回収率の向上を図れるようにしたアルミニウムドロスの回収方法及びその装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１記載のアルミニウムドロスの回収方法は、少なくとも底部に開口を形成した容器内に収容されたアルミニウムの融点以上のドロスに対し、振動板を挿入すると共に、振動板の振動をドロスに直接付与して、アルミニウム分を液滴としてドロスから分離させる第１の工程と、 上記振動板を上記ドロスから引き上げた後、上記容器を振動させて、ドロス中の溶融アルミニウムの液滴を容器の底部へ移動させる第２の工程と、 上記ドロスを圧搾する圧搾手段による加圧によって、アルミニウム分のみを上記容器の底部に形成された開口から搾り出して、容器の下方に配設されたメタル受けに回収する第３の工程と、を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のアルミニウムドロスの回収方法において、上記振動板が鉛直軸に関して複数設けられている、ことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のアルミニウムドロスの回収方法において、上記第１の工程の後、振動板をドロスから引き上げて、鉛直方向を軸として振動板を所定角度回転変位させた後、更に第１の工程を繰り返す、ことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４記載のアルミニウムドロスの回収装置は、請求項１記載のアルミニウムドロスの回収方法を具現化するもので、 アルミニウムの融点以上のドロスを収容する少なくとも底部に開口が形成された容器と、 上記容器の下方に搾り出されるアルミニウムを回収するメタル受けと、 上記容器を設置する振動可能な機台と、 上記容器内に収容されたドロス内に挿入される昇降可能な振動板と、 上記振動板に振動を伝達する第１の振動伝達手段と、 上記機台を介して上記容器に振動を伝達する第２の振動伝達手段と、 上記容器内のドロスを圧搾する昇降可能な圧搾手段と、 上記振動板及び圧搾手段を昇降する昇降手段とを具備する、ことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項５記載の発明は、請求項２記載のアルミニウムドロスの回収方法を具現化するもので、請求項４記載のアルミニウムドロスの回収装置において、上記振動板が鉛直軸に関して複数設けられている、ことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項６記載の発明は、請求項４又は５記載のアルミニウムドロスの回収装置において、上記振動板は、昇降手段に取り付けられた振動モータによって振動可能に形成されている、ことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項７記載の発明は、請求項３記載のアルミニウムドロスの回収方法を具現化するもので、請求項４ないし６のいずれかに記載のアルミニウムドロスの回収装置において、上記振動板を、鉛直軸を軸として回転可能に形成し、角度調節手段によって所定角度に回転変位可能に形成してなる、ことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項８記載の発明は、請求項４記載のアルミニウムドロスの回収装置において、上記圧搾手段を、容器の上方位置と該上方位置より側方の待機位置に切換移動可能に形成し、切換移動手段によって上記上方位置と待機位置に切換移動し、かつ、上記上方位置に位置する圧搾手段を昇降手段によって昇降可能に形成してなる、ことを特徴とする。
【００２０】
請求項１，４記載の発明によれば、第１の工程において、容器内に収容されたアルミニウムの融点以上のドロスに対し、振動板を挿入すると共に、振動板を振動して、振動板の振動をドロスに直接付与することにより、酸化物・窒化物のシェルに振動による衝撃を付与するので、シェルを破壊して内部のアルミニウムの流出を促し、アルミニウム分を液滴としてドロスから分離させる。次の第２工程では、振動板をドロスから引き上げた後、容器を振動させて、ドロス中の溶融アルミニウムの液滴を容器の底部へ移動させる。そして、第３の工程において、ドロスを圧搾する圧搾手段による加圧によって、アルミニウム分のみを容器の底部に形成された開口から搾り出して、容器の下方に配設されたメタル受けに回収することができる。
【００２１】
請求項２，５，６記載の発明によれば、振動板を鉛直軸に関して複数設けることにより、容器内に収容されたドロスの広い範囲に渡って振動板の振動を付与することができる。この場合、振動板の枚数を多くすると、振動板の有効振動数例えば２５０〜１０００Ｈｚ、有効振幅例えば振動板の先端部又は最大振幅部分が１．０ｍｍ以上の振幅が得られなくなる虞がある。これらを考慮した場合、振動板の枚数は２〜６、好ましくは２，３枚である方がよい。
【００２２】
請求項３，７記載の発明によれば、第１の工程の後、振動板をドロスから引き上げて、鉛直方向を軸として振動板を所定角度回転変位させた後、更に第１の工程を繰り返すことにより、振動板の有効な振動を直接ドロスに付与することができると共に、容器内に収容されたドロスに均一に振動板の振動を付与することができる。
【００２３】
請求項８記載の発明によれば、圧搾手段を、容器の上方位置と該上方位置より側方の待機位置に切換移動可能に形成し、切換移動手段によって上方位置と待機位置に切換移動し、かつ、上方位置に位置する圧搾手段を昇降手段によって昇降可能に形成することにより、振動板と圧搾手段の昇降動作を円滑に行うことができると共に、振動板の昇降と圧搾手段の昇降を共通の昇降手段を用いて行うことができる。
【発明の効果】
【００２４】
この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような優れた効果が得られる。
【００２５】
（１）請求項１，４記載の発明によれば、第１の工程において、容器内に収容されたドロス中に存在する酸化物・窒化物のシェルを破壊して内部のアルミニウムの流出を促し、アルミニウム分を液滴としてドロスから分離させ、次の第２工程では、振動板をドロスから引き上げた後、容器を振動させて、ドロス中の溶融アルミニウムの液滴を容器の底部へ移動させ、そして、第３の工程において、ドロスを圧搾する圧搾手段による加圧によって、アルミニウム分のみを容器の底部に形成された開口から搾り出して、メタル受けに回収することができる。したがって、ドロス中のアルミニウム分を効率良く回収することができる。
【００２６】
（２）請求項２，５，６記載の発明によれば、振動板を鉛直軸に関して複数設けることにより、容器内に収容されたドロスの広い範囲に渡って振動板の振動を付与することができるので、上記（１）に加えて、更にドロス中のアルミニウム分を効率良く回収することができる。
【００２７】
（３）請求項３，７記載の発明によれば、振動板の有効な振動を直接ドロスに付与することができると共に、容器内に収容されたドロスに均一に振動板の振動を付与することができるので、上記（１），（２）に加えて、更にドロス中のアルミニウム分を効率良く回収することができる。
【００２８】
（４）請求項８記載の発明によれば、圧搾手段を、容器の上方位置と該上方位置より側方の待機位置に切換移動可能に形成し、切換移動手段によって上方位置と待機位置に切換移動し、かつ、上方位置に位置する圧搾手段を昇降手段によって昇降可能に形成することにより、振動板と圧搾手段の昇降動作を円滑に行うことができると共に、振動板の昇降と圧搾手段の昇降を共通の昇降手段を用いて行うことができる。したがって、上記（１）〜（３）に加えて、更に装置の信頼性の向上が図れると共に、装置の小型化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、この発明の最良の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
◎第１実施形態
図１は、この発明に係るアルミニウムドロスの回収装置の概略断面図、図２は、図１の概略側面図、図３は、図１の一部を断面で示す概略平面図である。
【００３１】
上記アルミニウムドロスの回収装置は、アルミニウムの融点以上のドロス１を収容する少なくとも底部に開口２が形成された容器３と、この容器３の下方に搾り出されるアルミニウムを回収するメタル受け４と、容器３を設置する振動可能な機台５と、容器３内に収容されたドロス１内に挿入される昇降可能な複数例えば４枚の振動板６と、振動板６に振動を伝達する第１の振動伝達手段１０と、機台５を介して容器３に振動を伝達する第２の振動伝達手段２０と、容器３内のドロス１を圧搾する昇降可能な圧搾手段３０と、振動板６及び圧搾手段３０を昇降する昇降手段４０とで主に構成されている。
【００３２】
上記容器３は、図１及び図２に示すように、上方に向かって拡開テーパ状に形成されており、狭小テーパ状の底部には、複数のスリット状の開口２が形成されている。なお、開口２は少なくとも１以上設けられていればよく、スリット状以外に例えば円形状に形成してもよい。この容器３の底部の下面周縁部には、段部３ａが形成されており、この段部３ａに、メタル受け４の上端周縁部に突設されたフランジ部４ａが係脱可能に係合し、図示しない固定部材によって着脱可能に連結されている。
【００３３】
上記容器３とメタル受け４は、略立体矩形状に枠組みされた機台５の下部フレーム５ａ上に複数の支持ばね７によって弾性支持される振動可能な載置台８上に設置されている。また、載置台８の下面には機台５の載置台８を介して容器３に振動を伝達する第２の振動伝達手段である複数例えば２台の第２の振動モータ２０が装着されている。この場合、第２の振動モータ２０は、図１に示すように、振動モータ２０の回転軸２１にバランスウエイト２２を取り付けてなり、回転による遠心力を加振力として載置台８及び容器３に伝達するように構成されている。
【００３４】
上記振動板６は、図１、図２及び図４に示すように、上面に第１の振動伝達手段である第１の振動モータ１０を設置した支持板１３の下面に、鉛直軸に関して９０°の間隔をおいて垂下状に取り付けられている。この場合、振動板６は、例えば鋼鉄製の板部材にて形成されており、その厚さは約３〜１０ｍｍに形成されている。
【００３５】
振動板６を取り付けた支持板１３は複数の吊持ばね１４を介して取付板１５に振動可能に連結されており、取付板１５は機台５の上部フレーム５ｂに垂設される昇降手段である２台の昇降シリンダ４０のピストンロッド４１の先端（下端）同士を連結する連結板４２に連結軸４３を介して連結されている。この場合、連結軸４３は取付板１５の中心部上に鉛直状に立設しており、連結板４２の中心部に設けられた軸受け部４４によって水平方向に回転自在に支承されている。なお、連結板４２の左右両側の上面には、それぞれ互いに平行な一対のガイド棒４５が突設されており、これらガイド棒４５は、それぞれ機台５の上部フレーム５ｂに摺動自在に支承されている。
【００３６】
上記第１の振動モータ１０は、図４に示すように、振動モータ１０の回転軸１１にバランスウエイト１２を取り付けてなり、回転による遠心力を加振力として支持板１３及び振動板６に伝達するように構成されている。この場合、第１の振動モータ１０によって振動板６の振動数は２５０〜１０００Ｈｚ、振動板６の先端部又は最大振幅部分に振幅が１．０ｍｍ以上に設定されている。
【００３７】
また、上記振動板６は、連結板４２上に取り付けられた角度調節手段５０によって鉛直方向を軸として所定角度に回転変位可能に形成されている。この場合、角度調節手段５０は、図１ないし図３に示すように、上記連結板４２の上方に突出する連結軸４３（鉛直軸）に一端が固定されるリンク５１と、このリンク５１の先端部にヒンジピン５２を介してピストンロッド５３が枢着されるシリンダ５４とで構成されている。このように構成される角度調節手段５０によれば、シリンダ５４を駆動してピストンロッド５３を伸縮することによって、連結軸４３（鉛直軸）を水平方向に所定角度変位して鉛直方向を軸として振動板６を所定角度変位することができる。なお、角度調節手段５０は必ずしも上記のようなシリンダとリンクを用いた構造である必要はなく、例えばモータの駆動によって連結軸４３を回転して振動板６を所定角度に変位するようにしてもよい。
【００３８】
一方、上記圧搾手段３０は、上記容器３内に挿脱可能に挿入される圧搾ブロック３１によって形成されている。この場合、圧搾ブロック３１は、図１及び図２に示すように、上記容器３の内面と相似形をなすように下端に向かって狭小テーパ部を有する逆截頭円錐状に形成されている。このように、圧搾ブロック３１を容器３の内面と相似形に形成することにより、容器３内に収容されたドロス１の広い面積を均一に加圧することができる。
【００３９】
また、圧搾ブロック３１は、上記容器３の上方位置と該上方位置より側方の待機位置に移動可能な移動体３２の下面に垂下されている。移動体３２は、上記振動板６より外側に位置する一対の側壁部材３３を具備すると共に、両側壁部材３３の上部外側に装着される車輪３４を具備しており、機台５の側方に配設されたガイドレール３５上に車輪３４が転動可能に載置されている。また、移動体３２は、機台５の一側方（図１において左側）に横設される切換移動手段である切換移動シリンダ６０のピストンロッド６１に連結されており、切換移動シリンダ６０の駆動によってピストンロッド６１が伸縮することにより、容器３の上方位置と該上方位置より側方の待機位置に切換移動されるように構成されている。
【００４０】
なお、移動体３２は、容器３の上方位置に位置した状態では、ガイドレール３５と分離された補助レール３６上に車輪３４が位置し、上記昇降シリンダ４０のピストンロッド４１の先端（下端）連結された連結板４２の下面に装着された略逆Ｕ字状の押圧体４６が側壁部材３３に係合可能になっている。この状態で、昇降シリンダ４０の駆動によってピストンロッド４１が伸長すると、押圧体４６が移動体３２の側壁部材３３の上端部に係合（当接）して、移動体３２及び圧搾ブロック３１が下方へ移動され、圧搾ブロック３１が容器３内に挿入される。
【００４１】
次に、上記のように構成されたアルミニウムドロスの回収装置の動作態様について、図１ないし図６を参照して説明する。
【００４２】
まず、メタル受け４を連結した容器３を適宜搬送手段によってアルミニウム溶解炉（図示せず）に搬送して、アルミニウム溶解炉の掻き出し口から掻き出し具等によって掻き出された温度６５０℃以上のドロス１を容器３内に収容する。その後、ドロス１を収容した容器３及びメタル受け４を再び搬送手段によって機台５の載置台８上に載置する（図１及び図２参照）。
【００４３】
次に、昇降シリンダ４０を駆動してピストンロッド４１を伸長し、容器３内のドロス１に対して、振動板６を挿入する（図５参照）。この際、第１の振動モータ１０を駆動して振動板６の振動をドロス１に直接付与する。このとき、振動板６に振動数２５０〜１０００Ｈｚの振動で、かつ、振動板６の先端部又は最大振幅部分の振幅が１．０ｍｍ以上の振動をドロス１に直接付与する（第１の工程）。これにより、ドロス中の酸化物・窒化物のシェルに振動による衝撃を付与するので、シェルを破壊して内部のアルミニウムの流出を促し、アルミニウム分は液滴としてドロス１から分離される。
【００４４】
上記第１の工程を所定時間例えば３〜５分行った後、昇降シリンダ４０を駆動してピストンロッド４１を収縮して、ドロス１内から振動板６を引き上げる。この際、第１の振動モータ１０の駆動を停止した後に振動板６を引き上げるか、あるいは、振動板６を振動させながら引き上げた後に第１の振動モータ１０の駆動を停止してもよい。
【００４５】
振動板６を容器３の上方位置へ移動した後、第２の振動モータ２０を駆動して載置台８及び容器３を振動させて、ドロス中の溶融アルミニウムの液滴を容器３の底部へ移動させる（第２の工程）。これにより、ドロス１を構成する主要構成物である酸化アルミニウム及び窒化アルミニウム，酸化ケイ素等の粉末中に分散している溶融状態の微細なアルミニウム粒が互いに接触し、凝集効果により集合する。集合してより大きなアルミニウムの集合体となった場合、振動付加されたドロスが振動効果により流動性を増すことから、嵩比重の小さい酸化物・窒化物粉末よりも比重の大きな物体として集合した溶融アルミニウムが比重差により容器３の底部に集まる。
【００４６】
第２の工程を所定時間例えば３〜６分行った後、第２の振動モータ２０の駆動を停止する。その後、切換移動シリンダ６０を駆動してピストンロッド６１を伸長すると機台５の側方の待機位置に待機していた圧搾ブロック３１と一体の移動体３２がガイドレール３５に沿って容器３の上方位置へ移動される。この状態で、昇降シリンダ４０を駆動してピストンロッド４１を伸長すると、ピストンロッド４１の先端（下端）連結された連結板４２の下面に装着された押圧体４６が移動体３２の側壁部材３３の上端部に係合（当接）して、移動体３２及び圧搾ブロック３１が下方へ移動され、圧搾ブロック３１が容器３内に挿入される。これにより、圧搾ブロック３１によりドロス１が加圧され、アルミニウム分のみが容器３の底部に形成された開口２から搾り出されて、メタル受け４に回収される｛第３の工程｝。
【００４７】
第３の工程を行った後、昇降シリンダ４０が駆動してピストンロッド４１が収縮し、圧搾ブロック３１が容器３の上方位置へ移動する。容器３の上方位置へ移動された圧搾ブロック３１は、切換移動シリンダ６０が駆動してピストンロッド６１が収縮することにより、移動体３２と共に待機位置に移動される。
【００４８】
◎第２実施形態
図７は、この発明に係るアルミニウムドロスの回収装置の第２実施形態を示す概略断面図である。
【００４９】
第２実施形態は、この発明における振動板６の数を第１実施形態の場合に比べて少ない枚数例えば２枚にして、第１の工程を繰り返し行うようにした場合である。すなわち、第２実施形態のアルミニウムドロスの回収装置は、振動板６を、図７に示すように、上面に第２の振動伝達手段である第１の振動モータ１０を設置した支持板１３の下面に、鉛直軸に関して１８０°の間隔をおいて垂下状に取り付け、連結板４２上に取り付けられた角度調節手段５０によって鉛直方向を軸として所定角度例えば９０°に回転変位可能に形成した場合である。なお、第２実施形態において、その他の部分は第１実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して、説明は省略する。
【００５０】
次に、第２実施形態のアルミニウムドロスの回収装置の動作態様について、図７ないし図１０を参照して説明する。
【００５１】
まず、第１実施形態と同様にして、容器３内にドロス１を収容した状態で、昇降シリンダ４０を駆動してピストンロッド４１を伸長し、容器３内のドロス１に対して、振動板６を挿入する（図８参照）。この際、第１の振動モータ１０を駆動して振動板６の振動をドロス１に直接付与する。このとき、振動板６に振動数２５０〜１０００Ｈｚの振動で、かつ、振動板６の先端部又は最大振幅部分の振幅が１．０ｍｍ以上の振動をドロス１に直接付与する（１回目の第１の工程）。
【００５２】
１回目の第１の工程を所定時間例えば３〜５分行った後、昇降シリンダ４０を駆動してピストンロッド４１を収縮して、ドロス１内から振動板６を引き上げ、振動板６を容器３の上方位置へ移動する。
【００５３】
振動板６を容器３の上方位置へ移動させた状態で、角度調節手段５０を駆動して、振動板６を連結軸４３の軸方向すなわち鉛直方向を軸として所定角度例えば９０°に回転変位する（図９参照）。この状態で、再び昇降シリンダ４０を駆動してピストンロッド４１を伸長し、容器３内のドロス１に対して、振動板６を挿入する（図１０参照）。この際、第１の振動モータ１０を駆動して振動板６の振動をドロス１に直接付与する。このとき、振動板６に振動数２５０〜１０００Ｈｚの振動で、かつ、振動板６の先端部又は最大振幅部分の振幅が１．０ｍｍ以上の振動をドロス１に直接付与する（２回目の第１の工程）。
【００５４】
２回目の第１の工程を所定時間例えば３〜５分行った後、昇降シリンダ４０を駆動してピストンロッド４１を収縮して、ドロス１内から振動板６を引き上げ、振動板６を容器３の上方位置へ移動する。なお、更に振動板６の角度を変えた状態で、３回目の第１の工程を行うようにしてもよい。
【００５５】
上記のように第１の工程を繰り返し行うことにより、振動板６の有効な振動｛振動数２５０〜１０００Ｈｚの振動で、かつ、振動板６の先端部又は最大振幅部分の振幅が１．０ｍｍ以上の振動｝を直接ドロスに付与することができると共に、容器３内に収容されたドロス１に均一に振動板６の振動を付与することができる。
【００５６】
振動板６を容器３の上方位置へ移動した後、第１実施形態と同様に、第２の振動モータ２０を駆動して載置台８及び容器３を振動させて、ドロス中の溶融アルミニウムの液滴を容器３の底部へ移動させる（第２の工程）。
【００５７】
第２の工程を所定時間例えば３〜６分行った後、第２の振動モータ２０の駆動を停止する。その後、切換移動シリンダ６０を駆動してピストンロッド６１を伸長すると機台５の側方の待機位置に待機していた圧搾ブロック３１と一体の移動体３２がガイドレール３５に沿って容器３の上方位置へ移動される。この状態で、昇降シリンダ４０を駆動してピストンロッド４１を伸長すると、ピストンロッド４１の先端（下端）連結された連結板４２の下面に装着された押圧体４６が移動体３２の側壁部材３３の上端部に係合（当接）して、移動体３２及び圧搾ブロック３１が下方へ移動され、圧搾ブロック３１が容器３内に挿入される。これにより、圧搾ブロック３１によりドロス１が加圧され、アルミニウム分のみが容器３の底部に形成された開口２から搾り出されて、メタル受け４に回収される｛第３の工程｝。
【００５８】
第３の工程を行った後、昇降シリンダ４０が駆動してピストンロッド４１が収縮し、圧搾ブロック３１が容器３の上方位置へ移動する。容器３の上方位置へ移動された圧搾ブロック３１は、切換移動シリンダ６０が駆動してピストンロッド６１が収縮することにより、移動体３２と共に待機位置に移動される。
【００５９】
◎その他の実施形態
上記実施形態では、振動板６が４枚の場合と２枚の場合について説明したが、振動板６を１枚にして角度を変えて第１の工程を繰り返し例えば４回以上行ってもよい。また、振動板６の枚数を３枚、５枚にして上記と同様に第１の工程を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明に係るアルミニウムドロスの回収装置の第１実施形態を示す概略断面図である。
【図２】図１の概略側面図である。
【図３】図１の一部を断面で示す概略平面図である。
【図４】この発明における振動板と振動モータを示す斜視図である。
【図５】第１実施形態における振動板の挿入状態を示す概略断面図である。
【図６】第１実施形態における圧搾手段による加圧状態を示す概略断面図である。
【図７】この発明に係るアルミニウムドロスの回収装置の第２実施形態を示す概略断面図である。
【図８】第２実施形態における振動板の挿入状態を示す概略断面図である。
【図９】第２実施形態における振動板の角度を回転変位した状態を示す概略断面図である。
【図１０】第２実施形態における振動板の２回目の挿入状態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ ドロス
２ 開口
３ 容器
４ メタル受け
５ 機台
６ 振動板
１０ 第１の振動モータ（第１の振動伝達手段）
２０ 第２の振動モータ（第２の振動伝達手段）
３０ 圧搾手段
３１ 圧搾ブロック
３２ 移動体
３５ ガイドレール
４０ 昇降シリンダ（昇降手段）
４１ ピストンロッド
４３ 連結軸（鉛直軸）
５０ 角度調節手段
６０ 切換移動シリンダ（切換移動手段）
６１ ピストンロッド
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アルミニウムドロスの回収方法及びその装置に関するもので、更に詳細には、アルミニウム又はアルミニウム合金（以下にアルミニウムという）を溶解又は合金化溶製あるいは精製等の溶融処理する過程において発生するホットなアルミニウムドロスから適切に溶融アルミニウムを回収するアルミニウムドロスの回収方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、アルミニウムドロスの組成は、アルミニウム及び、アルミニウム及びマグネシウムシリコン等の酸化物及び窒化物、塩化物、フッ化物から成る混合体である。
【０００３】
ドロス中のアルミニウムの存在状態は、以下の３種類に分類される。すなわち、
（１）酸化物・窒化物と完全に分離した形で存在するアルミニウムの大きな塊又は溜まりとして存在する場合、
（２）酸化物・窒化物と完全に分離しているが、酸化物・窒化物の間に独立して単独で存在する場合、
（３）溶融状態にある微細なアルミニウムの液滴又は粒子の周囲が酸化物又はその両方の膜で覆われている状態で、酸化物及び窒化物の粉体中に散在する場合である。
【０００４】
高温状態に保持されたドロスは時間の経過と共に含まれているアルミニウムが酸化及び窒化を起こしアルミニウムが消耗して行くが、この過程でドロスは自力で流動することはない。このため、ドロス中の溶融状態にあるアルミニウムの液滴は凝集することなく酸化・窒化して失われて行く。
【０００５】
また、ドロス中のアルミニウムの存在状態として酸化、窒化の始まったアルミニウム粒子は、その周囲から反応が進んで行くために酸化物・窒化物のシェル（被膜）で覆われている。したがって、シェルを破壊して内部のアルミニウムの流出を促して、アルミニウムを回収する必要がある。
【０００６】
従来のアルミニウムドロスの回収方法（装置）として、容器内に収容されたドロスに対して加圧しながら上下方向から振動を作用せしめて、容器底部の開口部から溶融アルミニウムを滴下させ、メタル受に溜めて回収する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、容器内に収容されたドロスに対し加圧することなく上下振動と左右振動を併用した加振作用を与えてメタル分を分離回収し、その後の容器内のドロスに対し加振することなく多面加圧（加圧位置を替えて繰り返し加圧する）作用を施して更にドロス中のアルミニウム分を回収する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第３００１０８０号公報（特許請求の範囲、図１）
【特許文献２】特開２００５−３０２５１号公報（特許請求の範囲、段落番号００１８，００１９、図２及び図３（Ａ），（Ｂ））
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前者すなわち特許第３００１０８０号公報に記載の技術においては、ドロス中の微細固形分（金属酸化物の凝集した微細粒）と溶融金属の移動が制限される虞があり、アルミニウムの回収率が十分でなかった。
【０００９】
これに対し、後者すなわち特開２００５−３０２５１号公報に記載の技術においては、前者に比べてアルミニウムの回収率を高めることができるが、容器内に収容されたドロスに対し上下振動と左右振動を併用した加振作用を与えてメタル分を分離回収した後に、容器内のドロスに対して加圧位置を替えて繰り返し加圧する多面加圧作用を施すため、処理に時間を要し、また、機構が複雑になる等の虞がある。
【００１０】
また、従来の技術はいずれもドロスを収容する容器に振動を付与してドロス中のアルミニウムと酸化物・窒化物の粉体自体を全体的に振動させるので、溶融アルミニウム粒子又は液滴を覆っている酸化物・窒化物のシェルの破壊には至らず、既に分離して溜まりを形成している溶融アルミニウムのみの回収しか期待できない。
【００１１】
この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ドロス中の溶融アルミニウム粒子又は液滴を覆っている酸化物・窒化物のシェルを確実に破壊して、ドロス中のアルミニウム分の回収率の向上を図れるようにしたアルミニウムドロスの回収方法及びその装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１記載のアルミニウムドロスの回収方法は、少なくとも底部に開口を形成した容器内に収容されたアルミニウムの融点以上のドロスに対し、振動板を挿入すると共に、振動板の振動をドロスに直接付与して、アルミニウム分を液滴としてドロスから分離させる第１の工程と、 上記振動板を上記ドロスから引き上げた後、上記容器を振動させて、ドロス中の溶融アルミニウムの液滴を容器の底部へ移動させる第２の工程と、 上記ドロスを圧搾する圧搾手段による加圧によって、アルミニウム分のみを上記容器の底部に形成された開口から搾り出して、容器の下方に配設されたメタル受けに回収する第３の工程と、を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のアルミニウムドロスの回収方法において、上記振動板が鉛直軸に関して複数設けられている、ことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のアルミニウムドロスの回収方法において、上記第１の工程の後、振動板をドロスから引き上げて、鉛直方向を軸として振動板を所定角度回転変位させた後、更に第１の工程を繰り返す、ことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４記載のアルミニウムドロスの回収装置は、請求項１記載のアルミニウムドロスの回収方法を具現化するもので、 アルミニウムの融点以上のドロスを収容する少なくとも底部に開口が形成された容器と、 上記容器の下方に搾り出されるアルミニウムを回収するメタル受けと、 上記容器を設置する振動可能な機台と、 上記容器内に収容されたドロス内に挿入される昇降可能な振動板と、 上記振動板に振動を伝達する第１の振動伝達手段と、 上記機台を介して上記容器に振動を伝達する第２の振動伝達手段と、 上記容器内のドロスを圧搾する昇降可能な圧搾手段と、 上記振動板及び圧搾手段を昇降する昇降手段とを具備する、ことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項５記載の発明は、請求項２記載のアルミニウムドロスの回収方法を具現化するもので、請求項４記載のアルミニウムドロスの回収装置において、上記振動板が鉛直軸に関して複数設けられている、ことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項６記載の発明は、請求項４又は５記載のアルミニウムドロスの回収装置において、上記振動板は、昇降手段に取り付けられた振動モータによって振動可能に形成されている、ことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項７記載の発明は、請求項３記載のアルミニウムドロスの回収方法を具現化するもので、請求項４ないし６のいずれかに記載のアルミニウムドロスの回収装置において、上記振動板を、鉛直軸を軸として回転可能に形成し、角度調節手段によって所定角度に回転変位可能に形成してなる、ことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項８記載の発明は、請求項４記載のアルミニウムドロスの回収装置において、上記圧搾手段を、容器の上方位置と該上方位置より側方の待機位置に切換移動可能に形成し、切換移動手段によって上記上方位置と待機位置に切換移動し、かつ、上記上方位置に位置する圧搾手段を昇降手段によって昇降可能に形成してなる、ことを特徴とする。
【００２０】
請求項１，４記載の発明によれば、第１の工程において、容器内に収容されたアルミニウムの融点以上のドロスに対し、振動板を挿入すると共に、振動板を振動して、振動板の振動をドロスに直接付与することにより、酸化物・窒化物のシェルに振動による衝撃を付与するので、シェルを破壊して内部のアルミニウムの流出を促し、アルミニウム分を液滴としてドロスから分離させる。次の第２工程では、振動板をドロスから引き上げた後、容器を振動させて、ドロス中の溶融アルミニウムの液滴を容器の底部へ移動させる。そして、第３の工程において、ドロスを圧搾する圧搾手段による加圧によって、アルミニウム分のみを容器の底部に形成された開口から搾り出して、容器の下方に配設されたメタル受けに回収することができる。
【００２１】
請求項２，５，６記載の発明によれば、振動板を鉛直軸に関して複数設けることにより、容器内に収容されたドロスの広い範囲に渡って振動板の振動を付与することができる。この場合、振動板の枚数を多くすると、振動板の有効振動数例えば２５０〜１０００Ｈｚ、有効振幅例えば振動板の先端部又は最大振幅部分が１．０ｍｍ以上の振幅が得られなくなる虞がある。これらを考慮した場合、振動板の枚数は２〜６、好ましくは２，３枚である方がよい。
【００２２】
請求項３，７記載の発明によれば、第１の工程の後、振動板をドロスから引き上げて、鉛直方向を軸として振動板を所定角度回転変位させた後、更に第１の工程を繰り返すことにより、振動板の有効な振動を直接ドロスに付与することができると共に、容器内に収容されたドロスに均一に振動板の振動を付与することができる。
【００２３】
請求項８記載の発明によれば、圧搾手段を、容器の上方位置と該上方位置より側方の待機位置に切換移動可能に形成し、切換移動手段によって上方位置と待機位置に切換移動し、かつ、上方位置に位置する圧搾手段を昇降手段によって昇降可能に形成することにより、振動板と圧搾手段の昇降動作を円滑に行うことができると共に、振動板の昇降と圧搾手段の昇降を共通の昇降手段を用いて行うことができる。
【発明の効果】
【００２４】
この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような優れた効果が得られる。
【００２５】
（１）請求項１，４記載の発明によれば、第１の工程において、容器内に収容されたドロス中に存在する酸化物・窒化物のシェルを破壊して内部のアルミニウムの流出を促し、アルミニウム分を液滴としてドロスから分離させ、次の第２工程では、振動板をドロスから引き上げた後、容器を振動させて、ドロス中の溶融アルミニウムの液滴を容器の底部へ移動させ、そして、第３の工程において、ドロスを圧搾する圧搾手段による加圧によって、アルミニウム分のみを容器の底部に形成された開口から搾り出して、メタル受けに回収することができる。したがって、ドロス中のアルミニウム分を効率良く回収することができる。
【００２６】
（２）請求項２，５，６記載の発明によれば、振動板を鉛直軸に関して複数設けることにより、容器内に収容されたドロスの広い範囲に渡って振動板の振動を付与することができるので、上記（１）に加えて、更にドロス中のアルミニウム分を効率良く回収することができる。
【００２７】
（３）請求項３，７記載の発明によれば、振動板の有効な振動を直接ドロスに付与することができると共に、容器内に収容されたドロスに均一に振動板の振動を付与することができるので、上記（１），（２）に加えて、更にドロス中のアルミニウム分を効率良く回収することができる。
【００２８】
（４）請求項８記載の発明によれば、圧搾手段を、容器の上方位置と該上方位置より側方の待機位置に切換移動可能に形成し、切換移動手段によって上方位置と待機位置に切換移動し、かつ、上方位置に位置する圧搾手段を昇降手段によって昇降可能に形成することにより、振動板と圧搾手段の昇降動作を円滑に行うことができると共に、振動板の昇降と圧搾手段の昇降を共通の昇降手段を用いて行うことができる。したがって、上記（１）〜（３）に加えて、更に装置の信頼性の向上が図れると共に、装置の小型化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、この発明の最良の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
◎第１実施形態
図１は、この発明に係るアルミニウムドロスの回収装置の概略断面図、図２は、図１の概略側面図、図３は、図１の一部を断面で示す概略平面図である。
【００３１】
上記アルミニウムドロスの回収装置は、アルミニウムの融点以上のドロス１を収容する少なくとも底部に開口２が形成された容器３と、この容器３の下方に搾り出されるアルミニウムを回収するメタル受け４と、容器３を設置する振動可能な機台５と、容器３内に収容されたドロス１内に挿入される昇降可能な複数例えば４枚の振動板６と、振動板６に振動を伝達する第１の振動伝達手段１０と、機台５を介して容器３に振動を伝達する第２の振動伝達手段２０と、容器３内のドロス１を圧搾する昇降可能な圧搾手段３０と、振動板６及び圧搾手段３０を昇降する昇降手段４０とで主に構成されている。
【００３２】
上記容器３は、図１及び図２に示すように、上方に向かって拡開テーパ状に形成されており、狭小テーパ状の底部には、複数のスリット状の開口２が形成されている。なお、開口２は少なくとも１以上設けられていればよく、スリット状以外に例えば円形状に形成してもよい。この容器３の底部の下面周縁部には、段部３ａが形成されており、この段部３ａに、メタル受け４の上端周縁部に突設されたフランジ部４ａが係脱可能に係合し、図示しない固定部材によって着脱可能に連結されている。
【００３３】
上記容器３とメタル受け４は、略立体矩形状に枠組みされた機台５の下部フレーム５ａ上に複数の支持ばね７によって弾性支持される振動可能な載置台８上に設置されている。また、載置台８の下面には機台５の載置台８を介して容器３に振動を伝達する第２の振動伝達手段である複数例えば２台の第２の振動モータ２０が装着されている。この場合、第２の振動モータ２０は、図１に示すように、振動モータ２０の回転軸２１にバランスウエイト２２を取り付けてなり、回転による遠心力を加振力として載置台８及び容器３に伝達するように構成されている。
【００３４】
上記振動板６は、図１、図２及び図４に示すように、上面に第１の振動伝達手段である第１の振動モータ１０を設置した支持板１３の下面に、鉛直軸に関して９０°の間隔をおいて垂下状に取り付けられている。この場合、振動板６は、例えば鋼鉄製の板部材にて形成されており、その厚さは約３〜１０ｍｍに形成されている。
【００３５】
振動板６を取り付けた支持板１３は複数の吊持ばね１４を介して取付板１５に振動可能に連結されており、取付板１５は機台５の上部フレーム５ｂに垂設される昇降手段である２台の昇降シリンダ４０のピストンロッド４１の先端（下端）同士を連結する連結板４２に連結軸４３を介して連結されている。この場合、連結軸４３は取付板１５の中心部上に鉛直状に立設しており、連結板４２の中心部に設けられた軸受け部４４によって水平方向に回転自在に支承されている。なお、連結板４２の左右両側の上面には、それぞれ互いに平行な一対のガイド棒４５が突設されており、これらガイド棒４５は、それぞれ機台５の上部フレーム５ｂに摺動自在に支承されている。
【００３６】
上記第１の振動モータ１０は、図４に示すように、振動モータ１０の回転軸１１にバランスウエイト１２を取り付けてなり、回転による遠心力を加振力として支持板１３及び振動板６に伝達するように構成されている。この場合、第１の振動モータ１０によって振動板６の振動数は２５０〜１０００Ｈｚ、振動板６の先端部又は最大振幅部分に振幅が１．０ｍｍ以上に設定されている。
【００３７】
また、上記振動板６は、連結板４２上に取り付けられた角度調節手段５０によって鉛直方向を軸として所定角度に回転変位可能に形成されている。この場合、角度調節手段５０は、図１ないし図３に示すように、上記連結板４２の上方に突出する連結軸４３（鉛直軸）に一端が固定されるリンク５１と、このリンク５１の先端部にヒンジピン５２を介してピストンロッド５３が枢着されるシリンダ５４とで構成されている。このように構成される角度調節手段５０によれば、シリンダ５４を駆動してピストンロッド５３を伸縮することによって、連結軸４３（鉛直軸）を水平方向に所定角度変位して鉛直方向を軸として振動板６を所定角度変位することができる。なお、角度調節手段５０は必ずしも上記のようなシリンダとリンクを用いた構造である必要はなく、例えばモータの駆動によって連結軸４３を回転して振動板６を所定角度に変位するようにしてもよい。
【００３８】
一方、上記圧搾手段３０は、上記容器３内に挿脱可能に挿入される圧搾ブロック３１によって形成されている。この場合、圧搾ブロック３１は、図１及び図２に示すように、上記容器３の内面と相似形をなすように下端に向かって狭小テーパ部を有する逆截頭円錐状に形成されている。このように、圧搾ブロック３１を容器３の内面と相似形に形成することにより、容器３内に収容されたドロス１の広い面積を均一に加圧することができる。
【００３９】
また、圧搾ブロック３１は、上記容器３の上方位置と該上方位置より側方の待機位置に移動可能な移動体３２の下面に垂下されている。移動体３２は、上記振動板６より外側に位置する一対の側壁部材３３を具備すると共に、両側壁部材３３の上部外側に装着される車輪３４を具備しており、機台５の側方に配設されたガイドレール３５上に車輪３４が転動可能に載置されている。また、移動体３２は、機台５の一側方（図１において左側）に横設される切換移動手段である切換移動シリンダ６０のピストンロッド６１に連結されており、切換移動シリンダ６０の駆動によってピストンロッド６１が伸縮することにより、容器３の上方位置と該上方位置より側方の待機位置に切換移動されるように構成されている。
【００４０】
なお、移動体３２は、容器３の上方位置に位置した状態では、ガイドレール３５と分離された補助レール３６上に車輪３４が位置し、上記昇降シリンダ４０のピストンロッド４１の先端（下端）連結された連結板４２の下面に装着された略逆Ｕ字状の押圧体４６が側壁部材３３に係合可能になっている。この状態で、昇降シリンダ４０の駆動によってピストンロッド４１が伸長すると、押圧体４６が移動体３２の側壁部材３３の上端部に係合（当接）して、移動体３２及び圧搾ブロック３１が下方へ移動され、圧搾ブロック３１が容器３内に挿入される。
【００４１】
次に、上記のように構成されたアルミニウムドロスの回収装置の動作態様について、図１ないし図６を参照して説明する。
【００４２】
まず、メタル受け４を連結した容器３を適宜搬送手段によってアルミニウム溶解炉（図示せず）に搬送して、アルミニウム溶解炉の掻き出し口から掻き出し具等によって掻き出された温度６５０℃以上のドロス１を容器３内に収容する。その後、ドロス１を収容した容器３及びメタル受け４を再び搬送手段によって機台５の載置台８上に載置する（図１及び図２参照）。
【００４３】
次に、昇降シリンダ４０を駆動してピストンロッド４１を伸長し、容器３内のドロス１に対して、振動板６を挿入する（図５参照）。この際、第１の振動モータ１０を駆動して振動板６の振動をドロス１に直接付与する。このとき、振動板６に振動数２５０〜１０００Ｈｚの振動で、かつ、振動板６の先端部又は最大振幅部分の振幅が１．０ｍｍ以上の振動をドロス１に直接付与する（第１の工程）。これにより、ドロス中の酸化物・窒化物のシェルに振動による衝撃を付与するので、シェルを破壊して内部のアルミニウムの流出を促し、アルミニウム分は液滴としてドロス１から分離される。
【００４４】
上記第１の工程を所定時間例えば３〜５分行った後、昇降シリンダ４０を駆動してピストンロッド４１を収縮して、ドロス１内から振動板６を引き上げる。この際、第１の振動モータ１０の駆動を停止した後に振動板６を引き上げるか、あるいは、振動板６を振動させながら引き上げた後に第１の振動モータ１０の駆動を停止してもよい。
【００４５】
振動板６を容器３の上方位置へ移動した後、第２の振動モータ２０を駆動して載置台８及び容器３を振動させて、ドロス中の溶融アルミニウムの液滴を容器３の底部へ移動させる（第２の工程）。これにより、ドロス１を構成する主要構成物である酸化アルミニウム及び窒化アルミニウム，酸化ケイ素等の粉末中に分散している溶融状態の微細なアルミニウム粒が互いに接触し、凝集効果により集合する。集合してより大きなアルミニウムの集合体となった場合、振動付加されたドロスが振動効果により流動性を増すことから、嵩比重の小さい酸化物・窒化物粉末よりも比重の大きな物体として集合した溶融アルミニウムが比重差により容器３の底部に集まる。
【００４６】
第２の工程を所定時間例えば３〜６分行った後、第２の振動モータ２０の駆動を停止する。その後、切換移動シリンダ６０を駆動してピストンロッド６１を伸長すると機台５の側方の待機位置に待機していた圧搾ブロック３１と一体の移動体３２がガイドレール３５に沿って容器３の上方位置へ移動される。この状態で、昇降シリンダ４０を駆動してピストンロッド４１を伸長すると、ピストンロッド４１の先端（下端）連結された連結板４２の下面に装着された押圧体４６が移動体３２の側壁部材３３の上端部に係合（当接）して、移動体３２及び圧搾ブロック３１が下方へ移動され、圧搾ブロック３１が容器３内に挿入される。これにより、圧搾ブロック３１によりドロス１が加圧され、アルミニウム分のみが容器３の底部に形成された開口２から搾り出されて、メタル受け４に回収される｛第３の工程｝。
【００４７】
第３の工程を行った後、昇降シリンダ４０が駆動してピストンロッド４１が収縮し、圧搾ブロック３１が容器３の上方位置へ移動する。容器３の上方位置へ移動された圧搾ブロック３１は、切換移動シリンダ６０が駆動してピストンロッド６１が収縮することにより、移動体３２と共に待機位置に移動される。
【００４８】
◎第２実施形態
図７は、この発明に係るアルミニウムドロスの回収装置の第２実施形態を示す概略断面図である。
【００４９】
第２実施形態は、この発明における振動板６の数を第１実施形態の場合に比べて少ない枚数例えば２枚にして、第１の工程を繰り返し行うようにした場合である。すなわち、第２実施形態のアルミニウムドロスの回収装置は、振動板６を、図７に示すように、上面に第２の振動伝達手段である第１の振動モータ１０を設置した支持板１３の下面に、鉛直軸に関して１８０°の間隔をおいて垂下状に取り付け、連結板４２上に取り付けられた角度調節手段５０によって鉛直方向を軸として所定角度例えば９０°に回転変位可能に形成した場合である。なお、第２実施形態において、その他の部分は第１実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して、説明は省略する。
【００５０】
次に、第２実施形態のアルミニウムドロスの回収装置の動作態様について、図７ないし図１０を参照して説明する。
【００５１】
まず、第１実施形態と同様にして、容器３内にドロス１を収容した状態で、昇降シリンダ４０を駆動してピストンロッド４１を伸長し、容器３内のドロス１に対して、振動板６を挿入する（図８参照）。この際、第１の振動モータ１０を駆動して振動板６の振動をドロス１に直接付与する。このとき、振動板６に振動数２５０〜１０００Ｈｚの振動で、かつ、振動板６の先端部又は最大振幅部分の振幅が１．０ｍｍ以上の振動をドロス１に直接付与する（１回目の第１の工程）。
【００５２】
１回目の第１の工程を所定時間例えば３〜５分行った後、昇降シリンダ４０を駆動してピストンロッド４１を収縮して、ドロス１内から振動板６を引き上げ、振動板６を容器３の上方位置へ移動する。
【００５３】
振動板６を容器３の上方位置へ移動させた状態で、角度調節手段５０を駆動して、振動板６を連結軸４３の軸方向すなわち鉛直方向を軸として所定角度例えば９０°に回転変位する（図９参照）。この状態で、再び昇降シリンダ４０を駆動してピストンロッド４１を伸長し、容器３内のドロス１に対して、振動板６を挿入する（図１０参照）。この際、第１の振動モータ１０を駆動して振動板６の振動をドロス１に直接付与する。このとき、振動板６に振動数２５０〜１０００Ｈｚの振動で、かつ、振動板６の先端部又は最大振幅部分の振幅が１．０ｍｍ以上の振動をドロス１に直接付与する（２回目の第１の工程）。
【００５４】
２回目の第１の工程を所定時間例えば３〜５分行った後、昇降シリンダ４０を駆動してピストンロッド４１を収縮して、ドロス１内から振動板６を引き上げ、振動板６を容器３の上方位置へ移動する。なお、更に振動板６の角度を変えた状態で、３回目の第１の工程を行うようにしてもよい。
【００５５】
上記のように第１の工程を繰り返し行うことにより、振動板６の有効な振動｛振動数２５０〜１０００Ｈｚの振動で、かつ、振動板６の先端部又は最大振幅部分の振幅が１．０ｍｍ以上の振動｝を直接ドロスに付与することができると共に、容器３内に収容されたドロス１に均一に振動板６の振動を付与することができる。
【００５６】
振動板６を容器３の上方位置へ移動した後、第１実施形態と同様に、第２の振動モータ２０を駆動して載置台８及び容器３を振動させて、ドロス中の溶融アルミニウムの液滴を容器３の底部へ移動させる（第２の工程）。
【００５７】
第２の工程を所定時間例えば３〜６分行った後、第２の振動モータ２０の駆動を停止する。その後、切換移動シリンダ６０を駆動してピストンロッド６１を伸長すると機台５の側方の待機位置に待機していた圧搾ブロック３１と一体の移動体３２がガイドレール３５に沿って容器３の上方位置へ移動される。この状態で、昇降シリンダ４０を駆動してピストンロッド４１を伸長すると、ピストンロッド４１の先端（下端）連結された連結板４２の下面に装着された押圧体４６が移動体３２の側壁部材３３の上端部に係合（当接）して、移動体３２及び圧搾ブロック３１が下方へ移動され、圧搾ブロック３１が容器３内に挿入される。これにより、圧搾ブロック３１によりドロス１が加圧され、アルミニウム分のみが容器３の底部に形成された開口２から搾り出されて、メタル受け４に回収される｛第３の工程｝。
【００５８】
第３の工程を行った後、昇降シリンダ４０が駆動してピストンロッド４１が収縮し、圧搾ブロック３１が容器３の上方位置へ移動する。容器３の上方位置へ移動された圧搾ブロック３１は、切換移動シリンダ６０が駆動してピストンロッド６１が収縮することにより、移動体３２と共に待機位置に移動される。
【００５９】
◎その他の実施形態
上記実施形態では、振動板６が４枚の場合と２枚の場合について説明したが、振動板６を１枚にして角度を変えて第１の工程を繰り返し例えば４回以上行ってもよい。また、振動板６の枚数を３枚、５枚にして上記と同様に第１の工程を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明に係るアルミニウムドロスの回収装置の第１実施形態を示す概略断面図である。
【図２】図１の概略側面図である。
【図３】図１の一部を断面で示す概略平面図である。
【図４】この発明における振動板と振動モータを示す斜視図である。
【図５】第１実施形態における振動板の挿入状態を示す概略断面図である。
【図６】第１実施形態における圧搾手段による加圧状態を示す概略断面図である。
【図７】この発明に係るアルミニウムドロスの回収装置の第２実施形態を示す概略断面図である。
【図８】第２実施形態における振動板の挿入状態を示す概略断面図である。
【図９】第２実施形態における振動板の角度を回転変位した状態を示す概略断面図である。
【図１０】第２実施形態における振動板の２回目の挿入状態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ ドロス
２ 開口
３ 容器
４ メタル受け
５ 機台
６ 振動板
１０ 第１の振動モータ（第１の振動伝達手段）
２０ 第２の振動モータ（第２の振動伝達手段）
３０ 圧搾手段
３１ 圧搾ブロック
３２ 移動体
３５ ガイドレール
４０ 昇降シリンダ（昇降手段）
４１ ピストンロッド
４３ 連結軸（鉛直軸）
５０ 角度調節手段
６０ 切換移動シリンダ（切換移動手段）
６１ ピストンロッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも底部に開口を形成した容器内に収容されたアルミニウムの融点以上のドロスに対し、振動板を挿入すると共に、振動板の振動をドロスに直接付与して、アルミニウム分を液滴としてドロスから分離させる第１の工程と、
上記振動板を上記ドロスから引き上げた後、上記容器を振動させて、ドロス中の溶融アルミニウムの液滴を容器の底部へ移動させる第２の工程と、
上記ドロスを圧搾する圧搾手段による加圧によって、アルミニウム分のみを上記容器の底部に形成された開口から搾り出して、容器の下方に配設されたメタル受けに回収する第３の工程と、を有することを特徴とするアルミニウムドロスの回収方法。
【請求項２】
請求項１記載のアルミニウムドロスの回収方法において、
上記振動板が鉛直軸に関して複数設けられている、ことを特徴とするアルミニウムドロスの回収方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載のアルミニウムドロスの回収方法において、
上記第１の工程の後、振動板をドロスから引き上げて、鉛直方向を軸として振動板を所定角度回転変位させた後、更に第１の工程を繰り返す、ことを特徴とするアルミニウムドロスの回収方法。
【請求項４】
アルミニウムの融点以上のドロスを収容する少なくとも底部に開口が形成された容器と、
上記容器の下方に搾り出されるアルミニウムを回収するメタル受けと、
上記容器を設置する振動可能な機台と、
上記容器内に収容されたドロス内に挿入される昇降可能な振動板と、
上記振動板に振動を伝達する第１の振動伝達手段と、
上記機台を介して上記容器に振動を伝達する第２の振動伝達手段と、
上記容器内のドロスを圧搾する昇降可能な圧搾手段と、
上記振動板及び圧搾手段を昇降する昇降手段とを具備する、ことを特徴とするアルミニウムドロスの回収装置。
【請求項５】
請求項４記載のアルミニウムドロスの回収装置において、
上記振動板が鉛直軸に関して複数設けられている、ことを特徴とするアルミニウムドロスの回収装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載のアルミニウムドロスの回収装置において、
上記振動板は、昇降手段に取り付けられた振動モータによって振動可能に形成されている、ことを特徴とするアルミニウムドロスの回収装置。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれかに記載のアルミニウムドロスの回収装置において、
上記振動板を、鉛直軸を軸として回転可能に形成し、角度調節手段によって所定角度に回転変位可能に形成してなる、ことを特徴とするアルミニウムドロスの回収装置。
【請求項８】
請求項４記載のアルミニウムドロスの回収装置において、
上記圧搾手段を、容器の上方位置と該上方位置より側方の待機位置に切換移動可能に形成し、切換移動手段によって上記上方位置と待機位置に切換移動し、かつ、上記上方位置に位置する圧搾手段を昇降手段によって昇降可能に形成してなる、ことを特徴とするアルミニウムドロスの回収装置。
【請求項１】
少なくとも底部に開口を形成した容器内に収容されたアルミニウムの融点以上のドロスに対し、振動板を挿入すると共に、振動板の振動をドロスに直接付与して、アルミニウム分を液滴としてドロスから分離させる第１の工程と、
上記振動板を上記ドロスから引き上げた後、上記容器を振動させて、ドロス中の溶融アルミニウムの液滴を容器の底部へ移動させる第２の工程と、
上記ドロスを圧搾する圧搾手段による加圧によって、アルミニウム分のみを上記容器の底部に形成された開口から搾り出して、容器の下方に配設されたメタル受けに回収する第３の工程と、を有することを特徴とするアルミニウムドロスの回収方法。
【請求項２】
請求項１記載のアルミニウムドロスの回収方法において、
上記振動板が鉛直軸に関して複数設けられている、ことを特徴とするアルミニウムドロスの回収方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載のアルミニウムドロスの回収方法において、
上記第１の工程の後、振動板をドロスから引き上げて、鉛直方向を軸として振動板を所定角度回転変位させた後、更に第１の工程を繰り返す、ことを特徴とするアルミニウムドロスの回収方法。
【請求項４】
アルミニウムの融点以上のドロスを収容する少なくとも底部に開口が形成された容器と、
上記容器の下方に搾り出されるアルミニウムを回収するメタル受けと、
上記容器を設置する振動可能な機台と、
上記容器内に収容されたドロス内に挿入される昇降可能な振動板と、
上記振動板に振動を伝達する第１の振動伝達手段と、
上記機台を介して上記容器に振動を伝達する第２の振動伝達手段と、
上記容器内のドロスを圧搾する昇降可能な圧搾手段と、
上記振動板及び圧搾手段を昇降する昇降手段とを具備する、ことを特徴とするアルミニウムドロスの回収装置。
【請求項５】
請求項４記載のアルミニウムドロスの回収装置において、
上記振動板が鉛直軸に関して複数設けられている、ことを特徴とするアルミニウムドロスの回収装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載のアルミニウムドロスの回収装置において、
上記振動板は、昇降手段に取り付けられた振動モータによって振動可能に形成されている、ことを特徴とするアルミニウムドロスの回収装置。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれかに記載のアルミニウムドロスの回収装置において、
上記振動板を、鉛直軸を軸として回転可能に形成し、角度調節手段によって所定角度に回転変位可能に形成してなる、ことを特徴とするアルミニウムドロスの回収装置。
【請求項８】
請求項４記載のアルミニウムドロスの回収装置において、
上記圧搾手段を、容器の上方位置と該上方位置より側方の待機位置に切換移動可能に形成し、切換移動手段によって上記上方位置と待機位置に切換移動し、かつ、上記上方位置に位置する圧搾手段を昇降手段によって昇降可能に形成してなる、ことを特徴とするアルミニウムドロスの回収装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−３１２７６６（Ｐ２００６−３１２７６６Ａ）
【公開日】平成１８年１１月１６日（２００６．１１．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１３５９１０（Ｐ２００５−１３５９１０）
【出願日】平成１７年５月９日（２００５．５．９）
【出願人】（５０３２５６０９２）
【出願人】（３９００３６８５８）ゼオンノース株式会社 (4)
【出願人】（０００００４７４３）日本軽金属株式会社 (627)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月１６日（２００６．１１．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月９日（２００５．５．９）
【出願人】（５０３２５６０９２）
【出願人】（３９００３６８５８）ゼオンノース株式会社 (4)
【出願人】（０００００４７４３）日本軽金属株式会社 (627)
【Ｆターム（参考）】
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