回収印刷版の溶解方法及び装置並びにリサイクル方法
【課題】回収印刷版を新地金と一緒に直接溶解しても酸化ロスを小さくすることができるので、再生地金で溶解する場合と同程度の高い溶解歩留りを得ることができる。
【解決手段】第１溶解炉１２で新地金３７を溶解して溶湯３７Ａを形成し、この溶湯３７Ａを第２溶解炉１３に送る。そして、第２溶解炉１３の溶湯３７Ａに沈み込む渦流３９を形成し、この渦流３９に回収印刷版３５を投入する。
【解決手段】第１溶解炉１２で新地金３７を溶解して溶湯３７Ａを形成し、この溶湯３７Ａを第２溶解炉１３に送る。そして、第２溶解炉１３の溶湯３７Ａに沈み込む渦流３９を形成し、この渦流３９に回収印刷版３５を投入する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回収印刷版の溶解方法及び装置並びにリサイクル方法に係り、特に回収印刷版をアルミ圧延メーカの圧延前溶解炉で直接溶解する際の溶解歩留りを向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
平版印刷版は、粗面化処理されたアルミニウム製の平版印刷版用支持体に製版層（例えば感光層）を形成することにより製造される。粗面化処理方法としては、機械的粗面化処理、電気化学的粗面化処理、化学的粗面化処理（化学エッチング）やこれらを組み合わせた方法があり、表面に均一且つ緻密な粗面化を施す際のアルミニウム原料としては、純度の高い新地金が使用されていると共に、Ｓｉ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｍｎ等の微量金属の含有率が厳密に調整されたものであることが必要になる。
【０００３】
このため、従来は、使用済み平版印刷版（アルミスクラップ）を平版印刷版用支持体のアルミニウム原料として使用することが難しく、前記微量金属含有率許容度の大きな用途向け、例えば窓サッシ用、自動車のエンジン用や車輪のホイール用等の材料としてリサイクルされているのが実情である。
【０００４】
しかし、新地金１ｋｇの製造には１４０．９ＭＪという大きなエネルギーを必要とし、地球温暖化の原因となっているＣＯ２発生量は９．２２ｋｇ／地金１ｋｇと非常に大きい。一方、印刷に使用した使用済みの平版印刷版や、平版印刷版の製造加工途中で発生する平版印刷版の切断片等の端材を回収した回収印刷版を原料とした再生地金１ｋｇの製造エネルギーは新地金を１００％とすると約４％であり、ＣＯ２発生量も新地金の約４％と非常に小さい。
【０００５】
したがって、平版印刷版用支持体のためのアルミニウム原料を低エネルギーで製造するには、回収印刷版を再生材料としてリサイクルすることが重要である。
【０００６】
近年、回収印刷版を再び溶解して平版印刷版用支持体のアルミニウム原料としてリサイクルする検討がなされており、例えば特許文献１がある。
【０００７】
特許文献１では、専用溶解炉で回収印刷版を溶解して再生地金（インゴット）を作り、この再生地金をアルミ圧延メーカの圧延前溶解炉で新地金に混ぜて溶解して薄板状に圧延することにより平版印刷版用支持体の原板を製造していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２００９／０８４５６８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１のように、再生地金を作るために回収印刷版を溶解し、更に再生地金と新地金とを溶解すると、２度の溶解を行うことになり、エネルギー効率が悪いという問題がある。したがって、回収印刷版を再生地金にすることなくアルミ圧延メーカに直接リサイクルして再利用することができれば、エネルギー効率が格段に良くなる。
【００１０】
しかし、回収印刷版、特に使用済みの平版印刷版は面積が新聞紙程度の大きさで薄板状（０．１〜０．４ｍｍ程度）であり、表面積が大きいために、アルミ圧延メーカの圧延前溶解炉で直接溶解すると、燃焼等により酸化ロスが非常に大きくなる。なお、回収印刷版を再生地金にしないで直接溶解することを「直接溶解」と言うことにする。
【００１１】
この結果、再生地金の状態で溶解すれば新地金と同程度の９７％程度の溶解歩留りがあるものが、回収印刷版で溶解すると８０〜８５％程度にしかならないという問題がある。更に、圧延前溶解炉は、再生地金や新地金のように高温の溶解温度が必要なインゴットの状態で溶解するように設計されているため、インゴットにバーナーの炎を直接当てて溶解する直炎バーナー加熱方式の溶解炉になっている。このため、回収印刷版を再生地金にしないで直接溶解すると更に酸化が進み、溶解歩留りが悪くなる。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、回収印刷版を新地金と一緒に直接溶解しても酸化ロスを小さくすることができるので、再生地金で溶解する場合と同程度の高い溶解歩留りを得ることができる回収印刷版の溶解方法及び装置並びにリサイクル方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の回収印刷版の溶解方法は前記目的を達成するために、使用済みの平版印刷版及び／又は平版印刷版の切断片等の端材を回収した回収印刷版と、新地金とを溶解炉で溶解する回収印刷版の溶解方法であって、前記溶解炉に前記新地金を投入して溶解する第１の溶解工程と、前記新地金が溶解した溶湯に該溶湯が沈み込む渦流を発生させて、該渦流が発生した溶湯中に前記回収印刷版を投入して溶解する第２の溶解工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の溶解方法によれば、表面積が小さく酸化され難い新地金を先ず溶解して溶湯を形成すると共に溶湯に沈み込みの渦流を発生させ、この渦流に、表面積が大きく酸化され易い薄板状の回収印刷版を投入するようにした。これにより、溶湯上に浮き易い板状の回収印刷版が直ちに溶湯中に沈み込むので、高温下で空気中の酸素と接触する時間を極力短くすることができる。これにより、回収印刷版の酸化を効果的に抑制できるので、酸化され易い回収印刷版であっても酸化ロスを大幅に低減することができる。
【００１５】
本発明においては、前記溶解炉は、前記第１の溶解工程を行う第１溶解炉と、前記第２の溶解工程を行うと共に前記第１溶解炉よりも容積の小さな第２溶解炉とが互いに連通する別設の溶解炉として構成され、前記第１溶解炉で溶解された新地金の溶湯が前記第２溶解炉に流入すると共に前記第２溶解炉において前記渦流を発生させることが好ましい。
【００１６】
１つの溶解炉で新地金を溶解して溶湯を形成し、且つ渦流を形成することも可能であるが、渦流を発生させると回収印刷版を沈み込ませるのみならず空気中の空気（酸素）も溶湯中に取込み易くなり、溶湯が酸化し易くなる。
【００１７】
したがって、第１の溶解工程を行う第１溶解炉と、第２の溶解工程を行うと共に第１溶解炉よりも容積の小さな第２溶解炉とを互いに連通する別設の溶解炉として構成し、第１溶解炉で溶解された新地金の溶湯が第２溶解炉に流入すると共に第２溶解炉において渦流を発生させるようにすれば、第１溶解炉内の溶湯酸化を防止できるだけでなく、渦流によって溶湯中に取り込まれる空気を抑制することができる。更に好ましくは、第２溶解炉内に不活性ガス（例えば窒素ガス）を供給すれば、渦流によって溶湯中に取り込まれる空気を確実に少なくすることができる。
【００１８】
本発明においては、前記溶解炉はアルミ圧延メーカの圧延前溶解炉であることが好ましい。アルミ圧延メーカの圧延前溶解炉では、製造されるアルミニウム板の微量金属含有量をアルミニウム板の使用用途に合わせて調整する必要がある。このため、回収印刷版を新地金と一緒に溶解する必要があり、本発明を有効活用することができる。
【００１９】
本発明においては、前記溶解しているときの溶解炉内の酸素濃度が１１％以下であることが好ましく、６％以下であることが特に好ましい。
【００２０】
溶解炉内の酸素濃度を１１％以下にするための方法としては、空気比の制御や排煙制御がある。即ち、バーナーの燃料流量に対する空気流量の比である空気比を、余剰酸素が炉内に発生しないように空気比制御を行うことが好ましい。
【００２１】
余剰酸素が炉内に発生しないように空気比を可能な限り理論空気比に近づけるように制御することで、溶解炉内の酸素濃度を希薄化することができるので、溶解中における酸化ロスを一層低減することができる。
【００２２】
また、本発明においては、前記溶解炉がダンパーを備えた排煙筒を有する気密構造であり、前記ダンパーの開閉により前記溶解炉の内圧が外圧よりも高くなるように排煙制御を行うことが好ましい。
【００２３】
溶解炉を気密構造とし、溶解炉の内圧が外圧よりも高くなるように排煙制御を行うことにより、溶解炉の外部から内部へ空気が進入しないので、溶解炉内の酸素濃度を希薄化することができる。これにより、溶解中における酸化ロスを一層低減することができる。
【００２４】
本発明の回収印刷版の溶解装置は前記目的を達成するために、使用済みの平版印刷版及び／又は平版印刷版の切断片等の端材を回収した回収印刷版と、新地金とを溶解する回収印刷版の溶解装置であって、バーナーを備えた溶解炉と、該溶解炉に設けられ、溶湯が沈み込む渦流を発生させる渦流発生装置と、を備えたことを特徴とする。
【００２５】
これにより、新地金を溶解した溶湯に渦流発生装置で渦流を発生させ、この渦流に回収印刷版を投入すれば、回収印刷版は直ちに溶融中に沈み込む。これにより、溶湯上に浮き易い回収印刷版が直ちに溶湯中に沈み込むので、高温下で空気中の酸素と接触する時間を極力短くすることができる。これにより、回収印刷版の酸化を効果的に抑制できるので、酸化され易い回収印刷版であっても酸化ロスを大幅に低減することができる。
【００２６】
また、溶解装置において、溶解炉は、前記新地金を投入して溶解する第１溶解炉と、前記回収印刷版を投入して溶解すると共に、前記第１溶解炉よりも容積の小さな第２溶解炉と、前記第１溶解炉と前記第２溶解炉とを連通する連通路と、で構成され、前記渦流発生装置は前記第２溶解炉に設けられていることが好ましい。
【００２７】
これにより、１つの溶解炉に渦流発生装置を設けて、新地金の溶湯中に回収印刷版を投入する場合に比べて、渦流を発生させることによる溶湯中への空気（酸素）の抱き込みを抑制できる。この場合、第２溶解炉に不活性ガスを供給するノズルを設けると更に好ましい。
【００２８】
本発明の回収印刷版のリサイクル方法は前記目的を達成するために、使用済みの平版印刷版及び／又は平版印刷版の切断片等の端材を回収した回収印刷版をリサイクルして平版印刷版用支持体のアルミニウム原料として再利用する回収印刷版のリサイクル方法において、前記回収印刷版をアルミ圧延メーカの圧延前溶解炉において前記回収印刷版を再生地金にしないで新地金と共に直接溶解すると共に、前記直接溶解に請求項１〜７の何れか１の溶解方法を用いることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の回収印刷版のリサイクル方法は前記目的を達成するために、使用済みの平版印刷版及び／又は平版印刷版の切断片等の端材を回収した回収印刷版をリサイクルして平版印刷版用支持体のアルミニウム原料として再利用する回収印刷版のリサイクル方法において、請求項８〜１０の何れか１の溶解装置をアルミ圧延メーカの圧延前溶解炉に隣接して配置し、前記回収印刷版を前記溶解装置で直接溶解すると共に、前記溶解した溶湯を前記圧延前溶解炉に送ることを特徴とする。
【００３０】
本発明のリサイクル方法によれば、従来のように再生地金にしてからアルミ圧延メーカの圧延前溶解炉で溶解しなくても高い溶解歩留りを得ることができる。これにより、回収印刷版を一旦再生地金にするための従来の工程を省略することができ、圧延前溶解炉での１回の溶解で済ませることができる。したがって、回収印刷版を平版印刷版用支持体のアルミニウム原料とするリサイクルのエネルギー効率を顕著に向上できる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の回収印刷版の溶解方法及び装置によれば、回収印刷版を新地金と一緒に直接溶解しても酸化ロスを小さくすることができるので、再生地金で溶解する場合と同程度の高い溶解歩留りを得ることができる。
【００３２】
また、本発明のリサイクル方法によれば、回収印刷版を一旦再生地金にするための従来の工程を省略することができ、圧延前溶解炉での１回の溶解で済ませることができる。したがって、回収印刷版を平版印刷版用支持体のアルミニウム原料とするリサイクルのエネルギー効率を顕著に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施の形態の回収印刷版の溶解装置を説明する説明図
【図２】従来の回収印刷版の溶解装置を説明する説明図
【図３】本発明の回収印刷版のリサイクル方法を説明する説明図
【図４】従来の回収印刷版のリサイクル方法を説明する説明図
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の回収印刷版の溶解方法及び装置並びにリサイクル方法の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００３５】
図１は、本発明の実施の形態に係る回収印刷版の溶解装置を概念的に示した説明図である。
【００３６】
図１に示すように、溶解装置１１は、主として、第１溶解炉１２と第２溶解炉１３とで構成される。
【００３７】
第１溶解炉１２は、溶解炉側面に新地金３７（図３参照）を投入するための第１投入口１５が開口されると共に、第１投入口１５には上下方向に移動して開閉自在な第１開閉扉１７が設けられる。この場合、第１投入口１５にパッキンを設ける等により、第１投入口１５に対して第１開閉扉１７を密閉状態で閉成できる構造にすることが好ましい。
【００３８】
第１溶解炉１２の天井１２Ａには、複数のバーナー１９が取り付けられ、バーナー１９から吹き出す炎２１によって第１溶解炉１２内に投入された新地金３７を溶解する。バーナー１９は、配管２３を介して燃料と空気とが供給されると共に、配管２３の途中には燃料と空気との空気比を調整する空気比調整手段２５が設けられる。
【００３９】
また、第１溶解炉１２の天井１２Ａには、排煙筒２７が取り付けられ、溶解によって発生した煙を排煙する。排煙筒２７にはダンパー２９が設けられており、排煙筒２７の開口面積を可変することにより、排煙量を調整することができる。
【００４０】
バーナー１９及びダンパー２９は信号ケーブル又は無線によってコントローラ３１に接続され、バーナー１９の空気比及びダンパー２９の排煙量はコントローラ３１によって制御される。
【００４１】
一方、第２溶解炉１３は、第１溶解炉１２の第１投入口１５とは反対側に、該第１溶解炉１２に隣接して設けられる。第２溶解炉１３の壁面には、回収印刷版３５（図３参照）の第２投入口２６が開口され、第２投入口２６には上下方向に移動して開閉する第２開閉扉２０が設けられる。この場合、第２投入口２６にパッキンを設ける等により、第２投入口２６に対して第２開閉扉２０を密閉状態で閉成できる構造にすることが好ましい。
【００４２】
また、第１溶解炉１２と第２溶解炉１３とは、上下に位置する２本の連通路２２、２４で連通されている。これにより、第１溶解炉１２で新地金３７が溶解されて形成された高温の溶湯３７Ａは、連通路２２、２４を通って第２溶解炉１３に流れ込み、第１溶解炉１２と第２溶解炉１３との液面が同一になる。
【００４３】
また、第２溶解炉１３内の底部形状は縦断面が半円形状に形成され、底壁内に形成された収納空間に電磁誘導方式の攪拌装置２８が設けられる。そして、攪拌装置２８を運転することにより、第２溶解炉１３内の溶湯が沈み込む渦流３９を発生させる。例えば、渦流の発生装置として攪拌羽根を用いた場合、攪拌羽根の回転数としては、７００〜８５０ｒｐｍ程度であることが好ましい。回転数が７００ｒｐｍより遅過ぎると渦流が弱く、８５０ｒｐｍより速過ぎると攪拌羽根のシャフト等が破損する虞がある。
【００４４】
なお、攪拌装置２８は電磁誘導方式に限定するものではなく、永久磁石などによる磁石を活用した方式、ポンプによる方式、落差とポンプを併用した方式、及び８５０℃以上の高温の溶湯中で使用可能な材質で形成された攪拌羽根及び回転軸を備えた機械攪拌方式の攪拌装置のいずれの方式を使用してもよい。
【００４５】
また、第２溶解炉１３の天井１３Ａには、不活性ガス、例えば窒素ガスを第２溶解炉１３内に供給するノズル３８が設けられ、ノズル３８が図示しない不活性ガス供給装置に接続される。
【００４６】
次に上記の如く構成された溶解装置１１を用いて本発明の回収印刷版の溶解方法を説明する。
【００４７】
第１溶解炉１２の第１投入口１５からアルミニウムの新地金３７を投入し、バーナー１９から吹き出す炎２１によって第１溶解炉１２内に投入された新地金３７を溶解する。これにより、第１溶解炉１２内には、新地金３７が溶解された高温の溶湯３７Ａが形成される。新地金３７は１個が５〜１０Ｋｇ程度の小さめのインゴットであることが好ましい。インゴットの大きさが小さい方が投入の際に炉床１２Ｂを破損しない。そして、第１溶解炉１２内に形成された新地金３７の溶湯３７Ａは、連通路２２、２４を通って第２溶解炉１３に流れ込み、第１溶解炉１２と第２溶解炉１３との液面が同一になる。
【００４８】
次に、第２溶解炉１３に新地金３７の溶湯３７Ａが溜まったら、攪拌装置２８を運転して第２溶解炉１３内に溶湯３７Ａが沈み込む渦流３９を発生させる。この渦流３９を発生させた状態で、第２投入口２６から回収印刷版３５を投入する。渦流３９の中心は液面が縦断面Ｖ字形状になり、投入された回収印刷版３５は渦流３９の中心に引き寄せられた後、溶湯３７Ａ中に沈んでいき高温の溶湯３７Ａによって溶解される。この結果、第２溶解炉１３には新地金３７の溶湯３７Ａと回収印刷版３５の溶湯とが混合した混合溶湯４０が形成される。
【００４９】
ここで、回収印刷版３５とは、印刷に使用した使用済みの平版印刷版３６、及び／又は平版印刷版の製造加工途中で発生する平版印刷版の切断片等の端材３３を言う（図３参照）。印刷に使用した使用済みの平版印刷版３６は、面積が新聞紙程度の大きさで薄板状（０．１〜０．４ｍｍ程度）であるので、このまま投入しても溶湯３７Ａ中に沈み込み難い。したがって、平版印刷版３６を切断して小片化してから第２溶解炉１３に投入することが好ましい。小片化する程度としては、例えば、縦、横５０ｍｍ程度か、それ以下にすることが好ましい。図１の回収印刷版３５は小片化した後で示してある。
【００５０】
この回収印刷版３５の溶解において、渦流３９の発生によって、溶湯３７Ａ中に回収印刷版３５を沈み込ませるだけではなく、溶湯３７Ａ中に空気（酸素）も巻き込まれる。したがって、第２溶解炉１３の天井１４Ａに設けたノズル３８から不活性ガス、例えば窒素ガスを第２溶解炉１３内に供給し、第２溶解炉１３内の酸素濃度を低減することが好ましい。
【００５１】
また、第２溶解炉１３で発生させた沈み込み方向の渦流３９によって、液面から炉床１４Ｂに向かう液流が発生するので、第２溶解炉１３の混合溶湯４０は、下側に位置する連通路２２を通って第１溶解炉１２に流れ込む。これにより、第１溶解炉１２と第２溶解炉１３との間には、連通路２２、２４を介して矢印で示す溶湯の循環流が形成される。したがって、第２溶解炉１３における混合溶湯４０は、第１溶解炉１２に流れ込み、新地金３７と回収印刷版３５との溶湯混合比率が均一化される。
【００５２】
このように、本発明の溶解方法の実施の形態によれば、表面積が小さく酸化され難い新地金３７を先ず溶解して溶湯３７Ａを形成すると共に、溶湯３７Ａに沈み込みの渦流３９を発生させ、この渦流３９に、表面積が大きく酸化され易い薄板状の回収印刷版３５を投入するようにした。これにより、溶湯３７Ａ上に浮き易い回収印刷版３５が直ちに溶湯３７Ａ中に沈み込むので、回収印刷版３５が高温下で空気中の酸素と接触する時間を極力短くすることができる。したがって、回収印刷版３５の酸化を効果的に抑制できるので、酸化され易い回収印刷版３５であっても酸化ロスを大幅に低減することができる。
【００５３】
特に、本実施の形態では、溶解装置１１を、新地金３７を溶解する第１溶解炉１２と、第１溶解炉よりも容積の小さな第２溶解炉１３とが連通路２２、２４を介して互いに連通するように構成し、第１溶解炉１２で溶解した新地金３７の溶湯３７Ａを第２溶解炉１３に流して貯留し、第２溶解炉１３において渦流３９を発生させた。これにより、第２溶解炉１３よりも大きな容積の第１溶解炉１２には、空気が巻き込まれることがないので、第１溶解炉１２内の溶湯３７Ａの酸化を防止できる。また、小さい溶液の第２溶解炉１３で渦流３９を発生させるので、渦流３９によって混合溶湯４０中に取り込まれる空気（酸素）を抑制することができる。
【００５４】
また、本実施の形態では、第２溶解炉１３内に不活性ガス（例えば窒素ガス）を供給するようにしたので、渦流３９によって混合溶湯４０中に取り込まれる空気（酸素）を確実に少なくすることができる。
【００５５】
なお、第１溶解炉１２で溶解すべき全ての新地金３７を溶解し終わった後で、第２溶解炉１３において回収印刷版３５を溶解してもよく、あるいは第２溶解炉１３にある程度の溶湯３７Ａが溜まったら、第１溶解炉１２での新地金３７の溶解と、第２溶解炉１３での回収印刷版３５の溶解とを並行して行ってもよい。
【００５６】
一方、図２に示すように、１つの溶解炉４２で先ず新地金３７を溶解して溶湯３７Ａを形成し、この溶湯３７Ａ中に回収印刷版３５を投入すると、回収印刷版３５は溶湯３７Ａ中に浮いて沈み難いので、バーナー１９の炎２１が酸化され易い回収印刷版３５に直接当たる。これにより、酸化アルミニウムが形成され易くなるので、回収印刷版３５の酸化ロスが極めて大きくなる。なお、図２では、使用済みの平版印刷版を小片化しない状態で溶解炉４２に投入した場合で示してある。
【００５７】
事実、図１の本発明の溶解装置１１を用いて行った溶解歩留りと、図２の溶解装置を用いて行った溶解歩留りとを比較した結果、図２の溶解装置が溶解歩留り９０〜９４％であったのに対して、図１の溶解装置では溶解歩留り９５〜９８％となった。
【００５８】
また、更なる溶解歩留り向上のためには、溶解しているときの第１溶解炉１２内の酸素濃度が１１％以下であることが好ましく、６％以下であることが特に好ましい。
【００５９】
第１溶解炉１２内の酸素濃度を１１％以下するための方法としては、空気比制御と、排煙制御とを好適に行うことができる。
【００６０】
即ち、コントローラ３１は、空気比調整手段２５を制御して、余剰酸素が第１溶解炉１２内に発生しないように空気比制御を行う。このように、余剰酸素が第１溶解炉１２内に発生しないように空気比を可能な限り理論空気比に近づけるように制御することで、第１溶解炉１２内の酸素濃度を希薄化することができる。
【００６１】
更に、コントローラ３１は、排煙筒２７に備えられたダンパー２９を制御して、第１溶解炉１２の内圧が外圧よりも高くなるように排煙制御を行う。これにより、第１溶解炉１２の外部から内部に空気が進入しないようにすることができるので、第１溶解炉１２内の酸素濃度を希薄化することができる。
【００６２】
したがって、空気比制御と排煙制御を行えば、回収印刷版３５の酸化ロスを一層抑制することができる。
【００６３】
次に、本発明の回収印刷版のリサイクル方法を、従来のリサイクル方法と対比しながら説明する。
【００６４】
図３は、回収印刷版３５をリサイクルして平版印刷版用支持体のアルミニウム原料として再利用する本発明のリサイクルループであり、図４は従来のリサイクルループである。
【００６５】
図３及び図４に示すように、アルミ精錬工場１０では、ボーキサイトからアルミニウムの新地金３７を製造する。アルミニウムの新地金３７のアルミニウム純度は９９．７％以上であることが好ましい。
【００６６】
次に、アルミニウムの新地金３７は、アルミ圧延工場１４において圧延前溶解炉で溶解されて溶湯となった後、熱間圧延、冷間圧延が行われる。圧延前溶解炉としては、公知のものを使用することができる。これにより、新地金１００％のアルミニウム板１６がコイル状に巻回されたロール体として製造される。熱間圧延の開始温度は３５０〜５００℃が好ましい。熱間圧延の前又は後、あるいは途中において中間焼鈍処理を行ってもよいが、ＣＯ２発生を抑制する観点からは、中間焼鈍処理を省略することが好ましい。圧延処理により得られるアルミニウム板の厚みは０．１〜０．４ｍｍの範囲が好ましい。なお、圧延処理の後にローラレベラ、テンションレベラ等の矯正装置によって平面性を改善してもよい。
【００６７】
そして、圧延等の処理が施されたアルミニウム板１６はコイル状に巻回されたアルミコイルの状態で平版印刷版の製造工場１８に送られる。
【００６８】
平版印刷版の製造工場１８では、アルミニウム板１６に、粗面化処理、陽極酸化処理等を行って平版印刷版用支持体を製造する。次に、製版層形成工程において、平版印刷版用支持体の粗面化処理された面に、感光層用塗布液が塗布され、乾燥工程において感光層が乾燥される。これにより、平版印刷版の帯状原版が製造されるので、加工工程において帯状原版に帯状の合紙を重ね合わせた状態で所定寸法の四角形シートに切断して合紙付きの平版印刷版を製造する。かかる帯状原版の加工工程において、帯状原版の切断片等の端材３３（一辺が１〜６０ｃｍ程度の薄板）が発生するので、平版印刷版の製造工場１８で回収される。
【００６９】
一方、印刷会社３２に送られた平版印刷版３０は、画像露光及び現像が施された後、印刷機に取り付けて印刷に使用される。そして、印刷に使用された使用済み平版印刷版３６は、印刷会社３２で再生材料として回収される。
【００７０】
ここまでのルートは、本発明も従来も同様である。しかし、本発明のリサイクル方法では、印刷会社３２で回収される使用済み平版印刷版３６及び、平版印刷版の製造工場１８で回収される端材３３等である回収印刷版３５は、従来のように再生工場３４（図４参照）を経由しないでアルミ圧延工場１４に直接送られる。
【００７１】
そして、アルミ圧延工場１４の圧延前溶解炉において、回収印刷版３５を再生地金にしないで新地金３７と一緒に直接溶解し、再生アルミニウム板のコイル状のロール体８８を製造する。
【００７２】
かかる直接溶解に上記した本発明の溶解装置１１を使用するようにした。これにより、従来のように再生地金にしないでも、高い溶解歩留りを得ることができるので、圧延前溶解炉での１回の溶解で回収印刷版３５を再利用することができる。
【００７３】
この場合、圧延前溶解炉を改造して、渦流を発生させる第２溶解炉１３を増築することも可能である。しかし、本発明の回収印刷版の溶解装置１１を圧延前溶解炉に隣接配置し、回収印刷版３５を溶解装置１１で直接溶解すると共に、溶解した溶湯を圧延前溶解炉に送り、圧延前溶解炉で溶解している新地金、又は新地金と再生地金で作成したアルミ溶湯中に混ぜるようにすることが一層好ましい。このように、圧延前溶解炉へ投入する回収印刷版の形態を、回収印刷版そのものではなく溶湯の形で投入すれば、回収印刷版の回収量が増加しても回収印刷版の配合率を正確に調整することができる。
【００７４】
溶湯を送る方法としては溶解装置１１と圧延前溶解炉を配管でつないでもよく、あるいは溶解装置１１の溶湯の耐熱性の保温容器に充填して圧延前溶解炉に運搬してもよい。
【００７５】
一方、図４に示す従来のリサイクル方法では、再生工場３４とアルミ圧延工場１４とで回収印刷版３５を２回溶解しなくてはならないので、エネルギー効率が悪い。
【００７６】
したがって、本発明の回収印刷版のリサイクル方法は、回収印刷版３５を平版印刷版用支持体のアルミニウム原料とするリサイクルのエネルギー効率を顕著に向上できる。
【００７７】
これにより、本発明の回収印刷版のリサイクル方法を行えば、溶解のためのエネルギーコストを低減できるだけでなく、再生工場３４を経由しないことにより輸送コストも低減できることから、従来に比べて低コストの循環型リサイクルシステムを構築することができる。
【００７８】
なお、本実施の形態では、溶解炉を第１溶解炉、第２溶解炉、及び第１溶解炉と第２溶解炉とを連通する連通路で構成し、第２溶解炉の渦流発生装置を設けた場合で説明したが、１つの溶解炉に渦流発生装置を設けるようにすることも可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１０…アルミ精錬工場、１１…溶解装置、１２…第１溶解炉、１３…第２溶解炉、１４…アルミ圧延工場、１５…第１投入口、１６…新地金１００％のアルミニウム板、１７…第１開閉扉、１８…平版印刷版の製造工場、１９…バーナー、２０…第２開閉扉、２１…炎、２２…連通路、２３…配管、２４…連通路、２５…空気比調整手段、２６…第２投入口、２７…排煙筒、２８…渦流発生装置、２９…ダンパー、３０…平版印刷版、３１…コントローラ、３２…印刷会社、３３…端材、３４…再生工場、３５…回収印刷版（印刷使用済み平版印刷版及び端材）、３６…印刷使用済み平版印刷版、３７…新地金、３８…ノズル、３９…渦流、４０…混合溶湯、４２…１つの溶解炉
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回収印刷版の溶解方法及び装置並びにリサイクル方法に係り、特に回収印刷版をアルミ圧延メーカの圧延前溶解炉で直接溶解する際の溶解歩留りを向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
平版印刷版は、粗面化処理されたアルミニウム製の平版印刷版用支持体に製版層（例えば感光層）を形成することにより製造される。粗面化処理方法としては、機械的粗面化処理、電気化学的粗面化処理、化学的粗面化処理（化学エッチング）やこれらを組み合わせた方法があり、表面に均一且つ緻密な粗面化を施す際のアルミニウム原料としては、純度の高い新地金が使用されていると共に、Ｓｉ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｍｎ等の微量金属の含有率が厳密に調整されたものであることが必要になる。
【０００３】
このため、従来は、使用済み平版印刷版（アルミスクラップ）を平版印刷版用支持体のアルミニウム原料として使用することが難しく、前記微量金属含有率許容度の大きな用途向け、例えば窓サッシ用、自動車のエンジン用や車輪のホイール用等の材料としてリサイクルされているのが実情である。
【０００４】
しかし、新地金１ｋｇの製造には１４０．９ＭＪという大きなエネルギーを必要とし、地球温暖化の原因となっているＣＯ２発生量は９．２２ｋｇ／地金１ｋｇと非常に大きい。一方、印刷に使用した使用済みの平版印刷版や、平版印刷版の製造加工途中で発生する平版印刷版の切断片等の端材を回収した回収印刷版を原料とした再生地金１ｋｇの製造エネルギーは新地金を１００％とすると約４％であり、ＣＯ２発生量も新地金の約４％と非常に小さい。
【０００５】
したがって、平版印刷版用支持体のためのアルミニウム原料を低エネルギーで製造するには、回収印刷版を再生材料としてリサイクルすることが重要である。
【０００６】
近年、回収印刷版を再び溶解して平版印刷版用支持体のアルミニウム原料としてリサイクルする検討がなされており、例えば特許文献１がある。
【０００７】
特許文献１では、専用溶解炉で回収印刷版を溶解して再生地金（インゴット）を作り、この再生地金をアルミ圧延メーカの圧延前溶解炉で新地金に混ぜて溶解して薄板状に圧延することにより平版印刷版用支持体の原板を製造していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２００９／０８４５６８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１のように、再生地金を作るために回収印刷版を溶解し、更に再生地金と新地金とを溶解すると、２度の溶解を行うことになり、エネルギー効率が悪いという問題がある。したがって、回収印刷版を再生地金にすることなくアルミ圧延メーカに直接リサイクルして再利用することができれば、エネルギー効率が格段に良くなる。
【００１０】
しかし、回収印刷版、特に使用済みの平版印刷版は面積が新聞紙程度の大きさで薄板状（０．１〜０．４ｍｍ程度）であり、表面積が大きいために、アルミ圧延メーカの圧延前溶解炉で直接溶解すると、燃焼等により酸化ロスが非常に大きくなる。なお、回収印刷版を再生地金にしないで直接溶解することを「直接溶解」と言うことにする。
【００１１】
この結果、再生地金の状態で溶解すれば新地金と同程度の９７％程度の溶解歩留りがあるものが、回収印刷版で溶解すると８０〜８５％程度にしかならないという問題がある。更に、圧延前溶解炉は、再生地金や新地金のように高温の溶解温度が必要なインゴットの状態で溶解するように設計されているため、インゴットにバーナーの炎を直接当てて溶解する直炎バーナー加熱方式の溶解炉になっている。このため、回収印刷版を再生地金にしないで直接溶解すると更に酸化が進み、溶解歩留りが悪くなる。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、回収印刷版を新地金と一緒に直接溶解しても酸化ロスを小さくすることができるので、再生地金で溶解する場合と同程度の高い溶解歩留りを得ることができる回収印刷版の溶解方法及び装置並びにリサイクル方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の回収印刷版の溶解方法は前記目的を達成するために、使用済みの平版印刷版及び／又は平版印刷版の切断片等の端材を回収した回収印刷版と、新地金とを溶解炉で溶解する回収印刷版の溶解方法であって、前記溶解炉に前記新地金を投入して溶解する第１の溶解工程と、前記新地金が溶解した溶湯に該溶湯が沈み込む渦流を発生させて、該渦流が発生した溶湯中に前記回収印刷版を投入して溶解する第２の溶解工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の溶解方法によれば、表面積が小さく酸化され難い新地金を先ず溶解して溶湯を形成すると共に溶湯に沈み込みの渦流を発生させ、この渦流に、表面積が大きく酸化され易い薄板状の回収印刷版を投入するようにした。これにより、溶湯上に浮き易い板状の回収印刷版が直ちに溶湯中に沈み込むので、高温下で空気中の酸素と接触する時間を極力短くすることができる。これにより、回収印刷版の酸化を効果的に抑制できるので、酸化され易い回収印刷版であっても酸化ロスを大幅に低減することができる。
【００１５】
本発明においては、前記溶解炉は、前記第１の溶解工程を行う第１溶解炉と、前記第２の溶解工程を行うと共に前記第１溶解炉よりも容積の小さな第２溶解炉とが互いに連通する別設の溶解炉として構成され、前記第１溶解炉で溶解された新地金の溶湯が前記第２溶解炉に流入すると共に前記第２溶解炉において前記渦流を発生させることが好ましい。
【００１６】
１つの溶解炉で新地金を溶解して溶湯を形成し、且つ渦流を形成することも可能であるが、渦流を発生させると回収印刷版を沈み込ませるのみならず空気中の空気（酸素）も溶湯中に取込み易くなり、溶湯が酸化し易くなる。
【００１７】
したがって、第１の溶解工程を行う第１溶解炉と、第２の溶解工程を行うと共に第１溶解炉よりも容積の小さな第２溶解炉とを互いに連通する別設の溶解炉として構成し、第１溶解炉で溶解された新地金の溶湯が第２溶解炉に流入すると共に第２溶解炉において渦流を発生させるようにすれば、第１溶解炉内の溶湯酸化を防止できるだけでなく、渦流によって溶湯中に取り込まれる空気を抑制することができる。更に好ましくは、第２溶解炉内に不活性ガス（例えば窒素ガス）を供給すれば、渦流によって溶湯中に取り込まれる空気を確実に少なくすることができる。
【００１８】
本発明においては、前記溶解炉はアルミ圧延メーカの圧延前溶解炉であることが好ましい。アルミ圧延メーカの圧延前溶解炉では、製造されるアルミニウム板の微量金属含有量をアルミニウム板の使用用途に合わせて調整する必要がある。このため、回収印刷版を新地金と一緒に溶解する必要があり、本発明を有効活用することができる。
【００１９】
本発明においては、前記溶解しているときの溶解炉内の酸素濃度が１１％以下であることが好ましく、６％以下であることが特に好ましい。
【００２０】
溶解炉内の酸素濃度を１１％以下にするための方法としては、空気比の制御や排煙制御がある。即ち、バーナーの燃料流量に対する空気流量の比である空気比を、余剰酸素が炉内に発生しないように空気比制御を行うことが好ましい。
【００２１】
余剰酸素が炉内に発生しないように空気比を可能な限り理論空気比に近づけるように制御することで、溶解炉内の酸素濃度を希薄化することができるので、溶解中における酸化ロスを一層低減することができる。
【００２２】
また、本発明においては、前記溶解炉がダンパーを備えた排煙筒を有する気密構造であり、前記ダンパーの開閉により前記溶解炉の内圧が外圧よりも高くなるように排煙制御を行うことが好ましい。
【００２３】
溶解炉を気密構造とし、溶解炉の内圧が外圧よりも高くなるように排煙制御を行うことにより、溶解炉の外部から内部へ空気が進入しないので、溶解炉内の酸素濃度を希薄化することができる。これにより、溶解中における酸化ロスを一層低減することができる。
【００２４】
本発明の回収印刷版の溶解装置は前記目的を達成するために、使用済みの平版印刷版及び／又は平版印刷版の切断片等の端材を回収した回収印刷版と、新地金とを溶解する回収印刷版の溶解装置であって、バーナーを備えた溶解炉と、該溶解炉に設けられ、溶湯が沈み込む渦流を発生させる渦流発生装置と、を備えたことを特徴とする。
【００２５】
これにより、新地金を溶解した溶湯に渦流発生装置で渦流を発生させ、この渦流に回収印刷版を投入すれば、回収印刷版は直ちに溶融中に沈み込む。これにより、溶湯上に浮き易い回収印刷版が直ちに溶湯中に沈み込むので、高温下で空気中の酸素と接触する時間を極力短くすることができる。これにより、回収印刷版の酸化を効果的に抑制できるので、酸化され易い回収印刷版であっても酸化ロスを大幅に低減することができる。
【００２６】
また、溶解装置において、溶解炉は、前記新地金を投入して溶解する第１溶解炉と、前記回収印刷版を投入して溶解すると共に、前記第１溶解炉よりも容積の小さな第２溶解炉と、前記第１溶解炉と前記第２溶解炉とを連通する連通路と、で構成され、前記渦流発生装置は前記第２溶解炉に設けられていることが好ましい。
【００２７】
これにより、１つの溶解炉に渦流発生装置を設けて、新地金の溶湯中に回収印刷版を投入する場合に比べて、渦流を発生させることによる溶湯中への空気（酸素）の抱き込みを抑制できる。この場合、第２溶解炉に不活性ガスを供給するノズルを設けると更に好ましい。
【００２８】
本発明の回収印刷版のリサイクル方法は前記目的を達成するために、使用済みの平版印刷版及び／又は平版印刷版の切断片等の端材を回収した回収印刷版をリサイクルして平版印刷版用支持体のアルミニウム原料として再利用する回収印刷版のリサイクル方法において、前記回収印刷版をアルミ圧延メーカの圧延前溶解炉において前記回収印刷版を再生地金にしないで新地金と共に直接溶解すると共に、前記直接溶解に請求項１〜７の何れか１の溶解方法を用いることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の回収印刷版のリサイクル方法は前記目的を達成するために、使用済みの平版印刷版及び／又は平版印刷版の切断片等の端材を回収した回収印刷版をリサイクルして平版印刷版用支持体のアルミニウム原料として再利用する回収印刷版のリサイクル方法において、請求項８〜１０の何れか１の溶解装置をアルミ圧延メーカの圧延前溶解炉に隣接して配置し、前記回収印刷版を前記溶解装置で直接溶解すると共に、前記溶解した溶湯を前記圧延前溶解炉に送ることを特徴とする。
【００３０】
本発明のリサイクル方法によれば、従来のように再生地金にしてからアルミ圧延メーカの圧延前溶解炉で溶解しなくても高い溶解歩留りを得ることができる。これにより、回収印刷版を一旦再生地金にするための従来の工程を省略することができ、圧延前溶解炉での１回の溶解で済ませることができる。したがって、回収印刷版を平版印刷版用支持体のアルミニウム原料とするリサイクルのエネルギー効率を顕著に向上できる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の回収印刷版の溶解方法及び装置によれば、回収印刷版を新地金と一緒に直接溶解しても酸化ロスを小さくすることができるので、再生地金で溶解する場合と同程度の高い溶解歩留りを得ることができる。
【００３２】
また、本発明のリサイクル方法によれば、回収印刷版を一旦再生地金にするための従来の工程を省略することができ、圧延前溶解炉での１回の溶解で済ませることができる。したがって、回収印刷版を平版印刷版用支持体のアルミニウム原料とするリサイクルのエネルギー効率を顕著に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施の形態の回収印刷版の溶解装置を説明する説明図
【図２】従来の回収印刷版の溶解装置を説明する説明図
【図３】本発明の回収印刷版のリサイクル方法を説明する説明図
【図４】従来の回収印刷版のリサイクル方法を説明する説明図
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の回収印刷版の溶解方法及び装置並びにリサイクル方法の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００３５】
図１は、本発明の実施の形態に係る回収印刷版の溶解装置を概念的に示した説明図である。
【００３６】
図１に示すように、溶解装置１１は、主として、第１溶解炉１２と第２溶解炉１３とで構成される。
【００３７】
第１溶解炉１２は、溶解炉側面に新地金３７（図３参照）を投入するための第１投入口１５が開口されると共に、第１投入口１５には上下方向に移動して開閉自在な第１開閉扉１７が設けられる。この場合、第１投入口１５にパッキンを設ける等により、第１投入口１５に対して第１開閉扉１７を密閉状態で閉成できる構造にすることが好ましい。
【００３８】
第１溶解炉１２の天井１２Ａには、複数のバーナー１９が取り付けられ、バーナー１９から吹き出す炎２１によって第１溶解炉１２内に投入された新地金３７を溶解する。バーナー１９は、配管２３を介して燃料と空気とが供給されると共に、配管２３の途中には燃料と空気との空気比を調整する空気比調整手段２５が設けられる。
【００３９】
また、第１溶解炉１２の天井１２Ａには、排煙筒２７が取り付けられ、溶解によって発生した煙を排煙する。排煙筒２７にはダンパー２９が設けられており、排煙筒２７の開口面積を可変することにより、排煙量を調整することができる。
【００４０】
バーナー１９及びダンパー２９は信号ケーブル又は無線によってコントローラ３１に接続され、バーナー１９の空気比及びダンパー２９の排煙量はコントローラ３１によって制御される。
【００４１】
一方、第２溶解炉１３は、第１溶解炉１２の第１投入口１５とは反対側に、該第１溶解炉１２に隣接して設けられる。第２溶解炉１３の壁面には、回収印刷版３５（図３参照）の第２投入口２６が開口され、第２投入口２６には上下方向に移動して開閉する第２開閉扉２０が設けられる。この場合、第２投入口２６にパッキンを設ける等により、第２投入口２６に対して第２開閉扉２０を密閉状態で閉成できる構造にすることが好ましい。
【００４２】
また、第１溶解炉１２と第２溶解炉１３とは、上下に位置する２本の連通路２２、２４で連通されている。これにより、第１溶解炉１２で新地金３７が溶解されて形成された高温の溶湯３７Ａは、連通路２２、２４を通って第２溶解炉１３に流れ込み、第１溶解炉１２と第２溶解炉１３との液面が同一になる。
【００４３】
また、第２溶解炉１３内の底部形状は縦断面が半円形状に形成され、底壁内に形成された収納空間に電磁誘導方式の攪拌装置２８が設けられる。そして、攪拌装置２８を運転することにより、第２溶解炉１３内の溶湯が沈み込む渦流３９を発生させる。例えば、渦流の発生装置として攪拌羽根を用いた場合、攪拌羽根の回転数としては、７００〜８５０ｒｐｍ程度であることが好ましい。回転数が７００ｒｐｍより遅過ぎると渦流が弱く、８５０ｒｐｍより速過ぎると攪拌羽根のシャフト等が破損する虞がある。
【００４４】
なお、攪拌装置２８は電磁誘導方式に限定するものではなく、永久磁石などによる磁石を活用した方式、ポンプによる方式、落差とポンプを併用した方式、及び８５０℃以上の高温の溶湯中で使用可能な材質で形成された攪拌羽根及び回転軸を備えた機械攪拌方式の攪拌装置のいずれの方式を使用してもよい。
【００４５】
また、第２溶解炉１３の天井１３Ａには、不活性ガス、例えば窒素ガスを第２溶解炉１３内に供給するノズル３８が設けられ、ノズル３８が図示しない不活性ガス供給装置に接続される。
【００４６】
次に上記の如く構成された溶解装置１１を用いて本発明の回収印刷版の溶解方法を説明する。
【００４７】
第１溶解炉１２の第１投入口１５からアルミニウムの新地金３７を投入し、バーナー１９から吹き出す炎２１によって第１溶解炉１２内に投入された新地金３７を溶解する。これにより、第１溶解炉１２内には、新地金３７が溶解された高温の溶湯３７Ａが形成される。新地金３７は１個が５〜１０Ｋｇ程度の小さめのインゴットであることが好ましい。インゴットの大きさが小さい方が投入の際に炉床１２Ｂを破損しない。そして、第１溶解炉１２内に形成された新地金３７の溶湯３７Ａは、連通路２２、２４を通って第２溶解炉１３に流れ込み、第１溶解炉１２と第２溶解炉１３との液面が同一になる。
【００４８】
次に、第２溶解炉１３に新地金３７の溶湯３７Ａが溜まったら、攪拌装置２８を運転して第２溶解炉１３内に溶湯３７Ａが沈み込む渦流３９を発生させる。この渦流３９を発生させた状態で、第２投入口２６から回収印刷版３５を投入する。渦流３９の中心は液面が縦断面Ｖ字形状になり、投入された回収印刷版３５は渦流３９の中心に引き寄せられた後、溶湯３７Ａ中に沈んでいき高温の溶湯３７Ａによって溶解される。この結果、第２溶解炉１３には新地金３７の溶湯３７Ａと回収印刷版３５の溶湯とが混合した混合溶湯４０が形成される。
【００４９】
ここで、回収印刷版３５とは、印刷に使用した使用済みの平版印刷版３６、及び／又は平版印刷版の製造加工途中で発生する平版印刷版の切断片等の端材３３を言う（図３参照）。印刷に使用した使用済みの平版印刷版３６は、面積が新聞紙程度の大きさで薄板状（０．１〜０．４ｍｍ程度）であるので、このまま投入しても溶湯３７Ａ中に沈み込み難い。したがって、平版印刷版３６を切断して小片化してから第２溶解炉１３に投入することが好ましい。小片化する程度としては、例えば、縦、横５０ｍｍ程度か、それ以下にすることが好ましい。図１の回収印刷版３５は小片化した後で示してある。
【００５０】
この回収印刷版３５の溶解において、渦流３９の発生によって、溶湯３７Ａ中に回収印刷版３５を沈み込ませるだけではなく、溶湯３７Ａ中に空気（酸素）も巻き込まれる。したがって、第２溶解炉１３の天井１４Ａに設けたノズル３８から不活性ガス、例えば窒素ガスを第２溶解炉１３内に供給し、第２溶解炉１３内の酸素濃度を低減することが好ましい。
【００５１】
また、第２溶解炉１３で発生させた沈み込み方向の渦流３９によって、液面から炉床１４Ｂに向かう液流が発生するので、第２溶解炉１３の混合溶湯４０は、下側に位置する連通路２２を通って第１溶解炉１２に流れ込む。これにより、第１溶解炉１２と第２溶解炉１３との間には、連通路２２、２４を介して矢印で示す溶湯の循環流が形成される。したがって、第２溶解炉１３における混合溶湯４０は、第１溶解炉１２に流れ込み、新地金３７と回収印刷版３５との溶湯混合比率が均一化される。
【００５２】
このように、本発明の溶解方法の実施の形態によれば、表面積が小さく酸化され難い新地金３７を先ず溶解して溶湯３７Ａを形成すると共に、溶湯３７Ａに沈み込みの渦流３９を発生させ、この渦流３９に、表面積が大きく酸化され易い薄板状の回収印刷版３５を投入するようにした。これにより、溶湯３７Ａ上に浮き易い回収印刷版３５が直ちに溶湯３７Ａ中に沈み込むので、回収印刷版３５が高温下で空気中の酸素と接触する時間を極力短くすることができる。したがって、回収印刷版３５の酸化を効果的に抑制できるので、酸化され易い回収印刷版３５であっても酸化ロスを大幅に低減することができる。
【００５３】
特に、本実施の形態では、溶解装置１１を、新地金３７を溶解する第１溶解炉１２と、第１溶解炉よりも容積の小さな第２溶解炉１３とが連通路２２、２４を介して互いに連通するように構成し、第１溶解炉１２で溶解した新地金３７の溶湯３７Ａを第２溶解炉１３に流して貯留し、第２溶解炉１３において渦流３９を発生させた。これにより、第２溶解炉１３よりも大きな容積の第１溶解炉１２には、空気が巻き込まれることがないので、第１溶解炉１２内の溶湯３７Ａの酸化を防止できる。また、小さい溶液の第２溶解炉１３で渦流３９を発生させるので、渦流３９によって混合溶湯４０中に取り込まれる空気（酸素）を抑制することができる。
【００５４】
また、本実施の形態では、第２溶解炉１３内に不活性ガス（例えば窒素ガス）を供給するようにしたので、渦流３９によって混合溶湯４０中に取り込まれる空気（酸素）を確実に少なくすることができる。
【００５５】
なお、第１溶解炉１２で溶解すべき全ての新地金３７を溶解し終わった後で、第２溶解炉１３において回収印刷版３５を溶解してもよく、あるいは第２溶解炉１３にある程度の溶湯３７Ａが溜まったら、第１溶解炉１２での新地金３７の溶解と、第２溶解炉１３での回収印刷版３５の溶解とを並行して行ってもよい。
【００５６】
一方、図２に示すように、１つの溶解炉４２で先ず新地金３７を溶解して溶湯３７Ａを形成し、この溶湯３７Ａ中に回収印刷版３５を投入すると、回収印刷版３５は溶湯３７Ａ中に浮いて沈み難いので、バーナー１９の炎２１が酸化され易い回収印刷版３５に直接当たる。これにより、酸化アルミニウムが形成され易くなるので、回収印刷版３５の酸化ロスが極めて大きくなる。なお、図２では、使用済みの平版印刷版を小片化しない状態で溶解炉４２に投入した場合で示してある。
【００５７】
事実、図１の本発明の溶解装置１１を用いて行った溶解歩留りと、図２の溶解装置を用いて行った溶解歩留りとを比較した結果、図２の溶解装置が溶解歩留り９０〜９４％であったのに対して、図１の溶解装置では溶解歩留り９５〜９８％となった。
【００５８】
また、更なる溶解歩留り向上のためには、溶解しているときの第１溶解炉１２内の酸素濃度が１１％以下であることが好ましく、６％以下であることが特に好ましい。
【００５９】
第１溶解炉１２内の酸素濃度を１１％以下するための方法としては、空気比制御と、排煙制御とを好適に行うことができる。
【００６０】
即ち、コントローラ３１は、空気比調整手段２５を制御して、余剰酸素が第１溶解炉１２内に発生しないように空気比制御を行う。このように、余剰酸素が第１溶解炉１２内に発生しないように空気比を可能な限り理論空気比に近づけるように制御することで、第１溶解炉１２内の酸素濃度を希薄化することができる。
【００６１】
更に、コントローラ３１は、排煙筒２７に備えられたダンパー２９を制御して、第１溶解炉１２の内圧が外圧よりも高くなるように排煙制御を行う。これにより、第１溶解炉１２の外部から内部に空気が進入しないようにすることができるので、第１溶解炉１２内の酸素濃度を希薄化することができる。
【００６２】
したがって、空気比制御と排煙制御を行えば、回収印刷版３５の酸化ロスを一層抑制することができる。
【００６３】
次に、本発明の回収印刷版のリサイクル方法を、従来のリサイクル方法と対比しながら説明する。
【００６４】
図３は、回収印刷版３５をリサイクルして平版印刷版用支持体のアルミニウム原料として再利用する本発明のリサイクルループであり、図４は従来のリサイクルループである。
【００６５】
図３及び図４に示すように、アルミ精錬工場１０では、ボーキサイトからアルミニウムの新地金３７を製造する。アルミニウムの新地金３７のアルミニウム純度は９９．７％以上であることが好ましい。
【００６６】
次に、アルミニウムの新地金３７は、アルミ圧延工場１４において圧延前溶解炉で溶解されて溶湯となった後、熱間圧延、冷間圧延が行われる。圧延前溶解炉としては、公知のものを使用することができる。これにより、新地金１００％のアルミニウム板１６がコイル状に巻回されたロール体として製造される。熱間圧延の開始温度は３５０〜５００℃が好ましい。熱間圧延の前又は後、あるいは途中において中間焼鈍処理を行ってもよいが、ＣＯ２発生を抑制する観点からは、中間焼鈍処理を省略することが好ましい。圧延処理により得られるアルミニウム板の厚みは０．１〜０．４ｍｍの範囲が好ましい。なお、圧延処理の後にローラレベラ、テンションレベラ等の矯正装置によって平面性を改善してもよい。
【００６７】
そして、圧延等の処理が施されたアルミニウム板１６はコイル状に巻回されたアルミコイルの状態で平版印刷版の製造工場１８に送られる。
【００６８】
平版印刷版の製造工場１８では、アルミニウム板１６に、粗面化処理、陽極酸化処理等を行って平版印刷版用支持体を製造する。次に、製版層形成工程において、平版印刷版用支持体の粗面化処理された面に、感光層用塗布液が塗布され、乾燥工程において感光層が乾燥される。これにより、平版印刷版の帯状原版が製造されるので、加工工程において帯状原版に帯状の合紙を重ね合わせた状態で所定寸法の四角形シートに切断して合紙付きの平版印刷版を製造する。かかる帯状原版の加工工程において、帯状原版の切断片等の端材３３（一辺が１〜６０ｃｍ程度の薄板）が発生するので、平版印刷版の製造工場１８で回収される。
【００６９】
一方、印刷会社３２に送られた平版印刷版３０は、画像露光及び現像が施された後、印刷機に取り付けて印刷に使用される。そして、印刷に使用された使用済み平版印刷版３６は、印刷会社３２で再生材料として回収される。
【００７０】
ここまでのルートは、本発明も従来も同様である。しかし、本発明のリサイクル方法では、印刷会社３２で回収される使用済み平版印刷版３６及び、平版印刷版の製造工場１８で回収される端材３３等である回収印刷版３５は、従来のように再生工場３４（図４参照）を経由しないでアルミ圧延工場１４に直接送られる。
【００７１】
そして、アルミ圧延工場１４の圧延前溶解炉において、回収印刷版３５を再生地金にしないで新地金３７と一緒に直接溶解し、再生アルミニウム板のコイル状のロール体８８を製造する。
【００７２】
かかる直接溶解に上記した本発明の溶解装置１１を使用するようにした。これにより、従来のように再生地金にしないでも、高い溶解歩留りを得ることができるので、圧延前溶解炉での１回の溶解で回収印刷版３５を再利用することができる。
【００７３】
この場合、圧延前溶解炉を改造して、渦流を発生させる第２溶解炉１３を増築することも可能である。しかし、本発明の回収印刷版の溶解装置１１を圧延前溶解炉に隣接配置し、回収印刷版３５を溶解装置１１で直接溶解すると共に、溶解した溶湯を圧延前溶解炉に送り、圧延前溶解炉で溶解している新地金、又は新地金と再生地金で作成したアルミ溶湯中に混ぜるようにすることが一層好ましい。このように、圧延前溶解炉へ投入する回収印刷版の形態を、回収印刷版そのものではなく溶湯の形で投入すれば、回収印刷版の回収量が増加しても回収印刷版の配合率を正確に調整することができる。
【００７４】
溶湯を送る方法としては溶解装置１１と圧延前溶解炉を配管でつないでもよく、あるいは溶解装置１１の溶湯の耐熱性の保温容器に充填して圧延前溶解炉に運搬してもよい。
【００７５】
一方、図４に示す従来のリサイクル方法では、再生工場３４とアルミ圧延工場１４とで回収印刷版３５を２回溶解しなくてはならないので、エネルギー効率が悪い。
【００７６】
したがって、本発明の回収印刷版のリサイクル方法は、回収印刷版３５を平版印刷版用支持体のアルミニウム原料とするリサイクルのエネルギー効率を顕著に向上できる。
【００７７】
これにより、本発明の回収印刷版のリサイクル方法を行えば、溶解のためのエネルギーコストを低減できるだけでなく、再生工場３４を経由しないことにより輸送コストも低減できることから、従来に比べて低コストの循環型リサイクルシステムを構築することができる。
【００７８】
なお、本実施の形態では、溶解炉を第１溶解炉、第２溶解炉、及び第１溶解炉と第２溶解炉とを連通する連通路で構成し、第２溶解炉の渦流発生装置を設けた場合で説明したが、１つの溶解炉に渦流発生装置を設けるようにすることも可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１０…アルミ精錬工場、１１…溶解装置、１２…第１溶解炉、１３…第２溶解炉、１４…アルミ圧延工場、１５…第１投入口、１６…新地金１００％のアルミニウム板、１７…第１開閉扉、１８…平版印刷版の製造工場、１９…バーナー、２０…第２開閉扉、２１…炎、２２…連通路、２３…配管、２４…連通路、２５…空気比調整手段、２６…第２投入口、２７…排煙筒、２８…渦流発生装置、２９…ダンパー、３０…平版印刷版、３１…コントローラ、３２…印刷会社、３３…端材、３４…再生工場、３５…回収印刷版（印刷使用済み平版印刷版及び端材）、３６…印刷使用済み平版印刷版、３７…新地金、３８…ノズル、３９…渦流、４０…混合溶湯、４２…１つの溶解炉
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用済みの平版印刷版及び／又は平版印刷版の切断片等の端材を回収した回収印刷版と、新地金とを溶解炉で溶解する回収印刷版の溶解方法であって、
前記溶解炉に前記新地金を投入して溶解する第１の溶解工程と、
前記新地金が溶解した溶湯に該溶湯が沈み込む渦流を発生させて、該渦流が発生した溶湯中に前記回収印刷版を投入して溶解する第２の溶解工程と、を備えたことを特徴とする回収印刷版の溶解方法。
【請求項２】
前記溶解炉は、前記第１の溶解工程を行う第１溶解炉と、前記第２の溶解工程を行うと共に前記第１溶解炉よりも容積の小さな第２溶解炉とが互いに連通する別設の溶解炉として構成され、前記第１溶解炉で溶解された新地金の溶湯が前記第２溶解炉に流入すると共に前記第２溶解炉において前記渦流を発生させることを特徴とする請求項１に記載の回収印刷版の溶解方法。
【請求項３】
前記第２溶解炉内に不活性ガスを供給することを特徴とする請求項２に記載の回収印刷版の溶解方法。
【請求項４】
前記溶解炉はアルミ圧延メーカの圧延前溶解炉であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１に記載の回収印刷版の溶解方法。
【請求項５】
前記溶解しているときの前記溶解炉内の酸素濃度が１１％以下であることを特徴とする請求項２〜４の何れか１に記載の回収印刷版の溶解方法。
【請求項６】
前記酸素濃度が６％以下であることを特徴とする請求項５に記載の回収印刷版の溶解方法。
【請求項７】
前記溶解炉がダンパーを備えた排煙筒を有する気密構造であり、前記ダンパーの開閉により前記溶解炉の内圧が外圧よりも高くなるように排煙制御を行うことを特徴とする請求項１〜６の何れか１に記載の回収印刷版の溶解方法。
【請求項８】
使用済みの平版印刷版及び／又は平版印刷版の切断片等の端材を回収した回収印刷版と、新地金とを溶解する回収印刷版の溶解装置であって、
バーナーを備えた溶解炉と、
該溶解炉に設けられ、溶湯が沈み込む渦流を発生させる渦流発生装置と、を備えたことを特徴とする回収印刷版の溶解装置。
【請求項９】
前記溶解炉は、
前記新地金を投入して溶解する第１溶解炉と、
前記回収印刷版を投入して溶解すると共に、前記第１溶解炉よりも容積の小さな第２溶解炉と、
前記第１溶解炉と前記第２溶解炉とを連通する連通路と、で構成され、
前記渦流発生装置は前記第２溶解炉に設けられていることを特徴とする請求項８に記載の回収印刷版の溶解装置。
【請求項１０】
前記第２溶解炉内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を備えたことを特徴とする請求項９に記載の回収印刷版の溶解装置。
【請求項１１】
使用済みの平版印刷版及び／又は平版印刷版の切断片等の端材を回収した回収印刷版をリサイクルして平版印刷版用支持体のアルミニウム原料として再利用する回収印刷版のリサイクル方法において、
前記回収印刷版をアルミ圧延メーカの圧延前溶解炉において前記回収印刷版を再生地金にしないで新地金と共に直接溶解すると共に、前記直接溶解に請求項１〜７の何れか１の溶解方法を用いることを特徴とする回収印刷版のリサイクル方法。
【請求項１２】
使用済みの平版印刷版及び／又は平版印刷版の切断片等の端材を回収した回収印刷版をリサイクルして平版印刷版用支持体のアルミニウム原料として再利用する回収印刷版のリサイクル方法において、
請求項８〜１０の何れか１の溶解装置をアルミ圧延メーカの圧延前溶解炉に隣接して配置し、前記回収印刷版を前記溶解装置で直接溶解すると共に、前記溶解した溶湯を前記圧延前溶解炉に送ることを特徴とする回収印刷版のリサイクル方法。
【請求項１】
使用済みの平版印刷版及び／又は平版印刷版の切断片等の端材を回収した回収印刷版と、新地金とを溶解炉で溶解する回収印刷版の溶解方法であって、
前記溶解炉に前記新地金を投入して溶解する第１の溶解工程と、
前記新地金が溶解した溶湯に該溶湯が沈み込む渦流を発生させて、該渦流が発生した溶湯中に前記回収印刷版を投入して溶解する第２の溶解工程と、を備えたことを特徴とする回収印刷版の溶解方法。
【請求項２】
前記溶解炉は、前記第１の溶解工程を行う第１溶解炉と、前記第２の溶解工程を行うと共に前記第１溶解炉よりも容積の小さな第２溶解炉とが互いに連通する別設の溶解炉として構成され、前記第１溶解炉で溶解された新地金の溶湯が前記第２溶解炉に流入すると共に前記第２溶解炉において前記渦流を発生させることを特徴とする請求項１に記載の回収印刷版の溶解方法。
【請求項３】
前記第２溶解炉内に不活性ガスを供給することを特徴とする請求項２に記載の回収印刷版の溶解方法。
【請求項４】
前記溶解炉はアルミ圧延メーカの圧延前溶解炉であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１に記載の回収印刷版の溶解方法。
【請求項５】
前記溶解しているときの前記溶解炉内の酸素濃度が１１％以下であることを特徴とする請求項２〜４の何れか１に記載の回収印刷版の溶解方法。
【請求項６】
前記酸素濃度が６％以下であることを特徴とする請求項５に記載の回収印刷版の溶解方法。
【請求項７】
前記溶解炉がダンパーを備えた排煙筒を有する気密構造であり、前記ダンパーの開閉により前記溶解炉の内圧が外圧よりも高くなるように排煙制御を行うことを特徴とする請求項１〜６の何れか１に記載の回収印刷版の溶解方法。
【請求項８】
使用済みの平版印刷版及び／又は平版印刷版の切断片等の端材を回収した回収印刷版と、新地金とを溶解する回収印刷版の溶解装置であって、
バーナーを備えた溶解炉と、
該溶解炉に設けられ、溶湯が沈み込む渦流を発生させる渦流発生装置と、を備えたことを特徴とする回収印刷版の溶解装置。
【請求項９】
前記溶解炉は、
前記新地金を投入して溶解する第１溶解炉と、
前記回収印刷版を投入して溶解すると共に、前記第１溶解炉よりも容積の小さな第２溶解炉と、
前記第１溶解炉と前記第２溶解炉とを連通する連通路と、で構成され、
前記渦流発生装置は前記第２溶解炉に設けられていることを特徴とする請求項８に記載の回収印刷版の溶解装置。
【請求項１０】
前記第２溶解炉内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を備えたことを特徴とする請求項９に記載の回収印刷版の溶解装置。
【請求項１１】
使用済みの平版印刷版及び／又は平版印刷版の切断片等の端材を回収した回収印刷版をリサイクルして平版印刷版用支持体のアルミニウム原料として再利用する回収印刷版のリサイクル方法において、
前記回収印刷版をアルミ圧延メーカの圧延前溶解炉において前記回収印刷版を再生地金にしないで新地金と共に直接溶解すると共に、前記直接溶解に請求項１〜７の何れか１の溶解方法を用いることを特徴とする回収印刷版のリサイクル方法。
【請求項１２】
使用済みの平版印刷版及び／又は平版印刷版の切断片等の端材を回収した回収印刷版をリサイクルして平版印刷版用支持体のアルミニウム原料として再利用する回収印刷版のリサイクル方法において、
請求項８〜１０の何れか１の溶解装置をアルミ圧延メーカの圧延前溶解炉に隣接して配置し、前記回収印刷版を前記溶解装置で直接溶解すると共に、前記溶解した溶湯を前記圧延前溶解炉に送ることを特徴とする回収印刷版のリサイクル方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２５６４５４（Ｐ２０１１−２５６４５４Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３４０１３（Ｐ２０１０−１３４０１３）
【出願日】平成２２年６月１１日（２０１０．６．１１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１１日（２０１０．６．１１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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