非鉄金属溶湯の浮滓処理装置
【課題】非鉄金属の溶融炉で生じた浮滓を攪拌破砕し、該浮滓に混入している非鉄金属溶融物を浮滓破砕物から比重分離して回収するのに用いる浮滓処理装置として、装置主要部の共通化により、溶融炉の周辺状況の通路状況の違いに広く対応できると共に、量産による製作コストの低減が可能になるものを提供する。
【解決手段】浮滓を収容する浮滓処理槽１０と、浮滓処理槽１０内に配置する攪拌羽根２と、攪拌羽根２の回転駆動手段３と、比重分離した非鉄金属溶融物を流出させるために浮滓収容槽１０を傾かせる傾動手段４Ａ〜４Ｃとを備え、浮滓処理槽１０の上縁部１ｂに側方へ突出する排出口１ｃが形成され、回転駆動手段３がフォークリフト用爪挿入部５１を有する台座５Ａｐ５Ｂに取り付けられ、台座５Ａ，５Ｂ上に浮滓処理槽１０が着脱可能で且つ水平方向の向きを変更可能に設置されてなる。
【解決手段】浮滓を収容する浮滓処理槽１０と、浮滓処理槽１０内に配置する攪拌羽根２と、攪拌羽根２の回転駆動手段３と、比重分離した非鉄金属溶融物を流出させるために浮滓収容槽１０を傾かせる傾動手段４Ａ〜４Ｃとを備え、浮滓処理槽１０の上縁部１ｂに側方へ突出する排出口１ｃが形成され、回転駆動手段３がフォークリフト用爪挿入部５１を有する台座５Ａｐ５Ｂに取り付けられ、台座５Ａ，５Ｂ上に浮滓処理槽１０が着脱可能で且つ水平方向の向きを変更可能に設置されてなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウムやその合金等の非鉄金属の溶融炉で生じる浮滓に混入した非鉄金属溶融物を比重分離して回収するのに用いる浮滓処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、アルミニウムやその合金等の非鉄金属を鉱石から精錬して製出したり、非鉄金属の屑や非鉄金属を含む廃材から非鉄金属を取り出す場合、高温の炉中で非鉄金属を溶融させるが、その溶融物の表面部に非金属物質（主として酸化物）がドロス、ノロ、スラグ等と称される浮滓として生成する。しかして、この浮滓中には非鉄金属の溶融物が数％から数十％程度混入しているため、資源の有効利用と経済性の両面より、該浮滓から非鉄金属溶融物を回収することが重要になる。
【０００３】
このように浮滓から非鉄金属溶融物を回収する手段として、溶融炉から掻き出した浮滓を多孔底板の分離槽に投入して静置し、非鉄金属溶融物を浮滓との比重差で分離して底板の孔から落下させる静置分離方式（例えば特許文献１）、同浮滓を多孔底板の圧搾室に収容し、圧搾して非鉄金属溶融物を絞り取る圧搾抽出方式（例えば特許文献２）、同浮滓を処理槽に収容し、上方に待機していた攪拌羽根を下降させて処理槽内に突入させ、該攪拌羽根の回転によって浮滓を攪拌し、分離沈降した非鉄金属溶融物を処理槽の底孔から流出させる攪拌分離方式（例えば特許文献３）等が採用されていた。
【０００４】
しかるに、前記の静置分離方式では、概して浮滓が塊状に固まった状態にあるため、含まれる非鉄金属溶融物を充分に分離できず、回収率が悪いという欠点があった。また、前記の圧搾抽出方式では、装置構成が複雑で且つ大掛かりになり、設備コストが非常に高く付く上、少量ずつしか圧搾を行えず、処理効率に劣るという難点があった。一方、前記従来の攪拌分離方式では、浮滓の破砕によって非鉄金属溶融物が比重分離し易くなるが、攪拌羽根の駆動部が高熱で劣化するのを抑えるため、処理槽の上方側に攪拌操作時以外は攪拌羽根を上方へ退避させる昇降機構を設けることから、設備コストが高く付く上、昇降機構が嵩張るので小型溶融炉用の処理装置には適用困難であった。
【０００５】
そこで、近年において、浮滓処理槽内に攪拌羽根を配置し、その回転駆動機構を設置した台座上に該浮滓処理槽を設置すると共に、傾動手段を設けた台車上に該浮滓処理槽を台座ごと傾動可能に枢支し、浮滓処理槽内に投入した浮滓を攪拌羽根で破砕し、比重分離した非鉄金属溶融物を処理槽の傾動操作で抽出回収するようにした浮滓処理装置が提案されている（特許文献４）。この浮滓処理装置では、浮滓処理槽に収容した浮滓の高熱が回転駆動機構に伝わりにくく、装置全体が優れた耐久性を発揮し、また攪拌羽根の昇降機構を要さず、処理槽の上方に嵩張る付属物がないから、設備コストが低減されると共に小型溶融炉用として高い適性が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２５２５４７号公報
【特許文献２】特開平１０−１９５５５３号公報
【特許文献３】特開平９−８７７６４号公報
【特許文献４】特開２００９−２９３０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非鉄金属溶融炉の周辺状況は工場によって様々であり、通路が狭い上に曲がっていたり、浮滓の受入れ位置と回収した非鉄金属溶融物の回収位置とで高低差があったり、両位置間の距離が大きかったり、更には溶融物回収位置の移動や変更を要することも多い。従って、前記提案の浮滓処理装置では、傾動手段を設けた台車幅が大き過ぎて浮滓の受入れ位置へ搬入不能であったり、該受入れ位置と溶融物回収位置との間の移動が困難になる場合が多々あった。一方、これに対処するには、適用する工場毎に浮滓処理装置の構成を溶融炉の周辺状況や通路状況等に応じて設定する必要があるが、この場合には浮滓処理装置全体が適用工場毎の専用仕様になることから、製作コストが非常に高く付くという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述の情況に鑑み、非鉄金属の溶融炉で生じた浮滓を攪拌破砕し、該浮滓に混入している非鉄金属溶融物を浮滓破砕物から比重分離して回収するのに用いる浮滓処理装置として、浮滓処理槽内に攪拌羽根が配置し、その回転駆動機構を設置した台座上に該浮滓処理槽を設置する構造であって、装置主要部の共通化により、溶融炉の周辺状況の通路状況の違いに広く対応できると共に、量産による製作コストの低減が可能になるものを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る非鉄金属溶湯の浮滓処理装置は、図面の参照符号を付して示せば、非鉄金属の溶融炉で生じた浮滓を攪拌破砕し、該浮滓に混入している非鉄金属溶融物を浮滓破砕物から比重分離して回収するのに用いる浮滓処理装置であって、上方に開放して浮滓を収容する浮滓処理槽１０と、該浮滓処理槽１０内に配置する攪拌羽根２と、該攪拌羽根２の回転駆動手段３と、比重分離した非鉄金属溶融物を流出させるために浮滓収容槽１０を傾かせる傾動手段４Ａ〜４Ｃとを備え、浮滓処理槽１０の上縁部１ｂに側方へ突出する排出口１ｃが形成されると共に、回転駆動手段３がフォークリフト用爪挿入部５１を有する台座５Ａ，５Ｂに取り付けられ、この台座５Ａ，５Ｂ上に浮滓処理槽１０が着脱可能で且つ水平方向の向きを変更可能に設置されてなることを特徴としている。
【００１０】
請求項２の発明は、上記請求項１の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置において、浮滓処理槽１０の槽本体１の底部中央位置に直立する筒状部１ａが一体形成されると共に、台座５Ａ，５Ｂに設けた回転駆動手段３の回転駆動軸３０が該筒状部１ａの内側に非接触状態で同心状に突入配置し、この筒状部から突出したは該回転駆動軸３０の頂部３０ａに、攪拌羽根２の取付基部２０が相対回転不能に連結されてなるものとしている。
【００１１】
請求項３の発明は、上記請求項１又は２の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置において、台座５Ａに車輪５２，５３が取り付けられて台車８Ａを構成するものとしている。
【００１２】
請求項４の発明は、上記請求項１又は２の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置において、浮滓処理槽１０を設置した台座５Ｂがレール軌道Ｒを走行する台車８Ｂ上に離脱可能に搭載されてなるものとしている。
【００１３】
請求項５の発明は、上記請求項１〜４のいずれかの非鉄金属溶湯の浮滓処理装置において、溶融物回収位置に傾動手段４Ａとしての傾動枠４１とその傾動機構（パワーシリンダ４２）が設置され、該傾動枠４１に浮滓処理槽１０を設置した台座５Ａをフォークリフトを介して載せ、該傾動枠４１の傾動によって浮滓処理槽１０を傾けることにより、抽出された非鉄金属溶融物を排出口１ｃから流出させるように構成されてなる。
【００１４】
請求項６の発明は、上記請求項１〜４のいずれかの非鉄金属溶湯の浮滓処理装置において、傾動手段４Ｂは回動可能な爪保持部を有する回転式フォークリフトからなり、浮滓処理槽１０を設置した台座５Ａ，５Ｂを該回転式フォークリフトで持ち上げた状態で、その爪保持部の回動によって浮滓処理槽１０を傾けることにより、抽出された非鉄金属溶融物を排出口１ｃから流出させるように構成されてなる。
【００１５】
請求項７の発明は、上記請求項１又は２の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置において、レール軌道Ｒを走行する台車８Ｃに傾動手段４Ｃの傾動機構（パワーシリンダ４２）及び処理槽枢支部（枢軸４３，支柱４４）が搭載され、該処理槽枢支部にて浮滓処理槽１０を台座５Ｂごと枢支した状態で、傾動機構によって浮滓処理槽１０を傾けることにより、抽出された非鉄金属溶融物を排出口１ｃから流出させるように構成されてなる。
【００１６】
請求項８の発明は、上記請求項７の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置において、台車８Ｃが、浮滓処理槽１０を設置した台座５Ｂを搭載する主台車８０と、傾動手段４Ｃの傾動機構及び処理槽枢支部を搭載した副台車８１，８２とに分割構成され、該主台車８０に対して副台車８１，８２が連結及び切り離し可能に構成されてなる。
【発明の効果】
【００１７】
次に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。請求項１の発明に係る浮滓処理装置によれば、攪拌羽根２の回転駆動手段３及びフォークリフト用爪挿入部５１を有する台座５Ａ，５Ｂ上に、攪拌羽根２を内蔵する浮滓処理槽１０が設置される構成であり、台座５Ａ，５Ｂ自体は傾動手段がないので幅狭でコンパクト化でき、該台座５Ａに車輪を取り付けて台車８Ａにしたり、台座５Ｂをレール軌道を走行する台車８Ｂに載せたりする形で、非鉄金属溶融炉前の浮滓受入れ位置と移載位置との間を移動させ、該移載位置と非鉄金属溶湯の回収位置との間はフォークリフトによって移動させることができる。従って、溶融炉周辺側の通路が狭い場合や、浮滓受入れ位置から溶融物回収位置までの通路間に段差がある場合でも支障なく対応できる。また、浮滓受入れ位置から溶融物回収位置までの通路幅が広い上に段差のない場合においても、同じ浮滓処理槽１０及び台座５Ｂを用い、両者を組み付けた状態で傾動手段４Ｃを搭載した大型の台車８Ｃ上に載せ、該台車８Ｃを浮滓受入れ位置と溶融物回収位置との間のレール軌道上を移動させることができる。
【００１８】
一方、溶融物回収位置では傾動手段４Ａ〜４Ｃによって浮滓処理槽１０を傾けることで比重分離した非鉄金属溶湯を流出させるが、該浮滓処理槽１０の上縁部１ｂから側方突出する排出口１ｃが下になるように傾動させる必要があるが、台座５Ａ，５Ｂにおけるフォークリフト用爪挿入部５１が臨む側を後方として、傾動手段４Ａ〜４Ｃの種類によって傾動が前後方向になる場合と左右方向になる場合とがある。しかるに、浮滓処理槽１０は台座５Ａ，５Ｂに対して水平方向の向きを変更可能に設置できるから、傾動手段４Ａ〜４Ｃによる傾動方向の違いに応じて、排出口１ｃの向きを前方や左右一方に設定できる。従って、本発明の浮滓処理装置では、浮滓受入れ位置から溶融物回収位置までの移動方式の違いに加え、傾動手段４Ａ〜４Ｃの違いがあっても、同じ構成の浮滓処理槽１０及び台座５Ａ，５Ｂを共用でき、量産による製作コストの低減が可能になる。
【００１９】
なお、この浮滓処理装置では、浮滓処理槽１０内に投入した浮滓が攪拌羽根２で破砕されるため、非鉄金属溶湯が比重分離し易く、それだけ回収効率が向上する。また、台座５Ａ，５Ｂ側に該攪拌羽根２の回転駆動手段３が設けられるから、浮滓の高熱が回転駆動機構に伝わりにくく、その熱劣化が抑えられて装置全体の耐久性向上に繋がる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、浮滓処理槽１０の槽本体１の底部中央部位に直立する筒状部１ａの内側に、台座５Ａ，５Ｂに設けた回転駆動手段３の回転駆動軸３０が非接触状態で同心状に突入配置し、この筒状部から突出した該回転駆動軸３０の頂部３０ａに、攪拌羽根２の取付基部２０が連結されているから、浮滓処理槽１０内の浮滓から回転駆動機構への伝熱がより少なくなり、該回転駆動機構の熱劣化がより抑制される。
【００２１】
請求項３の発明によれば、台座５Ａが車輪５２，５３付きの台車８Ａを構成するから、浮滓受入れ位置と移載位置の間における浮滓処理槽１０の移動手段を含む装置構成が簡素になり、それだけ製作コストが低減する。
【００２２】
請求項４の発明によれば、浮滓処理槽１０を設置した台座５Ｂは、レール軌道Ｒを走行する台車８Ｂ上に離脱可能に搭載されているから、該台車８Ｂによって浮滓受入れ位置と移載位置の間を移動させ、移載位置と溶融物回収位置との間をフォークリフトによって移動させることができる。
【００２３】
請求項５の発明によれば、溶融物回収位置に傾動手段４Ａとしての傾動枠４１とその傾動機構（パワーシリンダ４２）が設置され、該傾動枠４１に浮滓処理槽１０を設置した台座５Ａをフォークリフトを介して載せ、該傾動枠４１の傾動によって浮滓処理槽１０を傾けることにより、抽出された非鉄金属溶融物を排出口１ｃから流出させるようにしているから、抽出回収の操作を機械的に能率よく行える。また、溶融炉が複数基であったり大型である場合に、浮滓処理槽１０を載せた台車８Ａの複数台を稼働させ、これらによる非鉄金属溶融物の抽出回収を単一の傾動手段４で順次に行うことも可能となる。
【００２４】
請求項６の発明によれば、傾動手段４Ｂとして用いる回転式フォークリフトを、上記移載位置と溶融物回収位置との間の移動手段に兼用できるから、浮滓処理装置全体としての装置構成が極めて簡素になり、設備コストを大きく低減できるという利点がある。
【００２５】
請求項７の発明によれば、浮滓受入れ位置で溶融炉から掻き出した浮滓を浮滓処理槽１内に投入後、該処理槽１０を載せた台車８Ｃがレール軌道Ｒ上を溶融物回収位置へ移動する間に、攪拌羽根２を回転駆動して非鉄金属溶融物の比重分離を行い、該台車８Ｃが溶融物回収位置へ到着した際に浮滓処理槽１０を傾動させて非鉄金属溶融物の抽出回収できるから、該溶融物の回収を非常に能率よく行えると共に、台車８Ｃの走行を含めた処理工程全体の完全自動化も容易になる。
【００２６】
請求項８の発明によれば、レール軌道Ｒ上を移動する台車８Ｃは、浮滓処理槽１０を設置した台座５Ｂを搭載する主台車８０と、傾動手段４Ｃの傾動機構及び処理槽枢支部を搭載した副台車８１，８２とに分割構成され、該主台車８０に対して副台車８１，８２が連結及び切り離し可能であるから、その連結状態で浮滓受入れ位置と溶融物回収位置の間を移動して傾動手段４Ｃによる非鉄金属溶融物の抽出回収を行えると共に、主台車８０だけを浮滓受入れ位置と前記移載位置の間の移動に利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第一実施形態に係る浮滓処理装置の装置本体部の平面図である。
【図２】同装置本体部の側面図である。
【図３】同装置本体部の背面図である。
【図４】同装置本体部の縦断側面図である。
【図５】同装置本体部を構成する浮滓処理槽と攪拌羽根と台車とを分離して示す側面図である。
【図６】同浮滓処理装置の攪拌羽根を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は一方向から見た側面図、（ｃ）は他方向から見た半側面図である。
【図７】同浮滓処理装置の浮滓処理槽に抽出ガイド部材及び灰排出ガイド板を取り付けた状態を示し、（ａ）は半部の平面図、（ｂ）は縦断背面図、（ｃ）は（ａ）のＸ−Ｘ線の断面矢視図である。
【図８】同浮滓処理装置における傾動手段の背面図である。
【図９】同傾動手段による傾動操作を示す側面図である。
【図１０】同浮滓処理装置における回転式フォークリフトによる傾動操作を示す背面図である。
【図１１】本発明の第二実施形態に係る浮滓処理装置における装置本体部及び台座をレール軌道を走行する台車に載せた状態を示す側面図である。
【図１２】同装置本体部を構成する浮滓処理槽と攪拌羽根と台座とを分離して示す側面図である。
【図１３】本発明の第三実施形態に係る浮滓処理装置の平面図である。
【図１４】同浮滓処理装置の側面図である。
【図１５】同浮滓処理装置の傾動手段による傾動操作を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明に係る非鉄金属溶湯の浮滓処理装置の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１〜図１０は第一実施形態、図１１，図１２は第二実施形態、図１３〜図１５は第三実施形態であり、これら実施形態で共通する構成部分については同一符号を附している。
【００２９】
第一実施形態の浮滓処理装置の装置本体部Ｍ１は、図１〜図３に示すように、浮滓処理槽１０がハンドルバー１７を有する手押し式の台車８Ａに搭載されている。その浮滓処理槽１０は、図４に示すように、縦円筒形の外殻１１の内側に、上方に開放して内部に攪拌羽根２を有する平面視略円形の槽本体１が配置し、該槽本体１の外面側と外殻１１を構成する外周カバー板１１ａ及び下面カバー板１１ｂとの間に、セラミックファイバーからなる断熱材１２が装填されている。また、槽本体１は、ＦＣ２０の如き鋳鉄製であり、底部中央位置に直立した筒状部１ａが一体形成されると共に、周方向外側へ張出する上縁部１ｂの一カ所に、前方へ突出した樋状の排出口１ｃが形成されている。そのそして、該槽本体１の底部には、予熱機構１３を構成する複数本のシーズヒーター１３ａが該槽本体１の外周面に接して周回するように配置している。
【００３０】
しかして、台車８Ａは、型鋼材５０ａを組み付けてなる略矩形枠状の台座５Ａの前部に左右一対の固定車輪５２、同後部に左右一対の自在車輪５３をそれぞれ取付けたものである。その台座５Ａは、図５でも示すように、中央部に攪拌羽根２の回転駆動手段３の原動部である駆動モータ３１及びギヤボックス３２が固設され、該ギヤボックス３２の取付枠部５０ｂ上に立設された回転軸保持筒３４に、該ギヤボックス３２から垂直に立ち上がる回転駆動軸３０が上方突出状態で回転自在に抱持されている。また、台座５Ａの左右両側には横長の角筒部材５４が各々前後２カ所の角環状の取付板５５を介して固設され、各筒部材５４は内部が上下二段に区割されて前後端で日の字形に開口してフォークリフト用爪挿入部５１を構成している。なお、台座５Ａの後端左右両側には、パイプ材からなるハンドルバー１７の下端部を着脱自在に挿嵌させる縦筒状のハンドル取付部５６が形成されている。
【００３１】
一方、浮滓処理槽１０の槽本体１の筒状部１ａは、内側が上下方向に透通しており、台座５Ａ上に浮滓処理槽１０を設置した状態で、台座５Ａ側の直立した回転駆動軸３０及び回転軸保持筒３４とが非接触状態で同心状に突入配置する。そして、筒状部１ａは頂端が槽本体１の上縁部１ｂよりも若干低位に位置するが、回転駆動軸３０の上端部３０ａは筒状部１ａから上縁部１ｂを越える高さに突出し、この上端部３０ａに攪拌羽根２の短円筒状の取付基部２０が外嵌すると共に、該取付基部２０が径方向に貫通する連結ピン３３によって回転駆動軸３０に連結されている。この回転駆動軸３０の下端部はギヤボックス３２内に位置してギヤ機構（図示省略）に組み込まれており、駆動モータ３１の駆動によって攪拌羽根２が回転駆動軸３０と一体に回転する。
【００３２】
なお、回転軸保持筒３４の頂端は筒状部１ａの頂端よりも低位にあり、この回転軸保持筒３４と該筒状部１ａの内周との間、ならびに該回転軸保持筒３４から突出した回転駆動軸３０の上部側と同筒状部１ａの内周との間にも、前記断熱材１２が介在している。図４で示すＬは槽本体１内に収容する浮滓の最大レベルを示しており、筒状部１ａの頂端は該最大レベルＬよりも高位になる。
【００３３】
攪拌羽根２は、全体がＳＳ−４００等の鋼材製であり、図６（ａ）〜（ｃ）で示すように、短円筒状の取付基部２０と、その外周の相互に１２０°で等配する３カ所に各々上端部を溶接固着して垂下する縦角棒体２１ａ〜２１ｃと、これら縦角棒体２１ａ〜２１ｃに基端側を溶接固着して槽本体１の半径方向に沿って斜め下向きに張出した複数本（図では計５本）の角棒状羽根片２２ａ〜２２ｅと、縦角棒体２１ａ及び２１ｂの各下端部に一体化した三角羽根片２３ａ，２３ｂと、縦角棒体２１ａ〜２１ｃを下部側で連結する補強リング２４とで構成されている。そして、図６（ｃ）に示すように、縦角棒体２１ａ〜２１ｃと槽本体１の筒状部１ａの外周面との間には間隙ｔ１が設定されると共に、取付基部２０の下端面と該筒状部１ａの頂端との間にも間隙ｔ２が設定され、もって攪拌羽根２全体が該槽本体１に対して非接触状態に保持されるようになっている。なお、図中の２５は取付基部２０上に溶接固着されて中心孔２０ａの上端開口を塞ぐ蓋板、２０ｂは取付基部２０に設けたピン挿通孔である。
【００３４】
攪拌羽根２の角棒状羽根片２２ａ〜２２ｅは、同じ傾斜角度で回転軸心から３方向に放射状に配置しているが、相互に配置高さが異なると共に、その高位側から順次交互に、角棒状の一稜線を上向きにする姿勢と一側面を上向きにする姿勢とに向きを変えている。また、三角羽根片２３ａ，２３ｂは、上縁が角棒状羽根片２２ａ〜２２ｅと同じ傾斜角度で斜め下向きになると共に、下縁が槽本体１の内底面に沿う円弧状をなすが、相互の上縁高さが異なっている。そして、これら羽根片２２ａ〜２２ｅ，２３ａ，２３ｂは、これらの回転軌道を合わせた縦断面がほぼ上下に隙間なく連続するように設定されている。
【００３５】
しかして、浮滓処理槽１０は、下面側の周辺部で台座５Ａに対してねじ止め固定されるが、その固定に際して水平方向の向きを９０°単位で変更可能であり、これによって台座５Ａのハンドルバー１７側のフォークリフト用爪挿入部５１を後方として、排出口１ｃの突出方向を前方と左右一方のいずれにも設定できる。
【００３６】
なお、浮滓処理槽１０上部には、図７（ａ)〜(ｃ）で詳細に示すように、左右一対の帯板状のガイド取付金具１６が排出口１ｃの両側位置で相互にハの字形に配置するように固着されており、槽本体１の上縁部１ｂと各ガイド取付金具１６との間に構成される内向きの係止溝１６ａを利用して、左右一対の垂直な灰排出ガイド板７が装着されると共に、両灰排出ガイド板７を介して更に抽出ガイド部材６が取り付けられている。また、浮滓処理槽１０の開口部は、抽出ガイド部材６の天板部６１と保温カバー９とでほぼ封鎖されている。図２における符号１４はシーズヒーター１３の端子ボックス、符号１５は外部電源接続用のコンセントボックスである。
【００３７】
左右一対の灰排出ガイド板７は、水平連結バー７１とその両端近傍より前方へ張出するブラケット板７２とを介して、相互にハの字形に配置した状態で一体的に連結されて排出ガイド部材７０を構成している。そして、各灰排出ガイド板７の下端部には、ほぼ全長にわたる折り曲げで外向きに張出した係止突縁７ａと、内面側に固着した上下２枚の帯板片７ｂ間で構成する係止溝７３とが設けてあり、両係止突縁７ａを図７（ｃ）の如く槽本体１側の両係止溝１３ａに挿嵌することで、浮滓処理槽１０に前方及び上方へ離脱不能に係止される。また、抽出ガイド部材６は、略台形の天板部６１の下面側に、前方へ凸状に湾曲したパンチングメタルからなる多孔プレート６１が該天板部６１の前縁寄りに位置して垂設されると共に、該天板部６１の上面側の中央位置に下向きコ字形の把手６２が固着されている。しかして、この抽出ガイド部材６は、浮滓処理槽１０に先に装着した排出ガイド部材７０の左右の係止溝７３に、天板部６１の左右側縁部を挿嵌することにより、当該処理槽１０に前方及び上方へ離脱不能に取り付けられ、この取付け状態で多孔プレート６１が槽本体１の排出口１ｃの内側に近接して配置する。
【００３８】
保温カバー９は、図１〜図３に示すように、槽本体１の開口径より若干大きい外径を有する切欠円形平板部９１と、該平板部９１の中央で上方へ膨出した六角形の中央膨出部９２と、同平板部９１の切欠側縁９１ａに平行する径方向に沿って上方へ膨出した角筒状の径方向膨出部９３とで構成され、径方向膨出部９３に左右一対の下向きコ字形の把手９４が固着されている。しかして、この保温カバー９は、切欠円形平板部９１の周縁が槽本体１の上縁部１ｂに載る形で被せることにより、抽出ガイド部材６の天板部６１と合わせて該槽本体１の開口部全体をほぼ遮蔽する。なお、槽本体１の上縁部１ｂより高く突出した攪拌羽根２の中心側は、該保温カバー９の中央膨出部９２内に納まることになる。
【００３９】
この浮滓処理装置は、上述した浮滓処理槽１０及び台車８Ａからなる装置本体部Ｍ１と、溶融物回収位置において浮滓処理槽１０を傾けて比重分離した非鉄金属溶融物を抽出回収するための傾動手段とで構成される。その傾動手段としては、図８及び図９に例示する傾動手段４Ａのように傾動枠４１をパワーシリンダ４２で傾動させる方式や、図１０で例示する傾動手段４Ｂのように回動可能な爪保持部を有する回転式フォークリフト（車体の図示は省略）を用いる方式等、種々の方式を採用できる。しかして、傾動手段の種類によって傾動が前後方向になる場合と左右方向になる場合とがあるが、既述のように台座５Ａに対して浮滓処理槽１０の水平方向の向きを変更できるから、傾動方向に応じて排出口１ｃが傾動時の下方側になるように設定できる。
【００４０】
図８及び図９に示す傾動手段４Ａの傾動枠４１は、チャンネル材やアングル材の組み付けによって上方及び後方に開放した角籠形に構成され、その内側下部の左右両側には段状の台車受け部４１ａが設けてある。そして、該傾動枠４１の上部左右両側が当該傾動枠４１側に固定している枢軸４３を介して左右の支柱４４の頂部に枢支され、もって両支柱４４間に前後傾動自在に懸架されている。また、パワーシリンダ４２は、モーター４０にて駆動する電動ボールねじ方式であり、その枢支基台４５に前後揺動自在に枢支されると共に、その伸縮ロッド４２ａの先端部が片側の枢軸４３の外端部に固着されたレバー４６の先端にピン４２ｂを介して枢着連結されており、伸縮ロッド４２ａの伸長状態で傾動枠４１を水平姿勢に保持すると共に、該伸縮ロッド４２ａの収縮状態で傾動枠４１を前傾姿勢にするように設定されている。
【００４１】
上記構成の浮滓処理装置によってアルミニウムやその合金の如き非鉄金属溶湯の浮滓処理を行うには、まず、図１〜図３の如く浮滓処理槽１０上に灰排出ガイド部材７０と抽出ガイド部材６及び保温カバー９を装着した状態で、予熱機構１３のシーズヒーター１３ａに通電することにより、槽本体１を所定温度まで予熱しておく。この予熱度合は対象とする非鉄金属の種類によって異なるが、アルミニウムやその合金では一般的に槽本体１の内底部で３００〜４００℃程度になるように設定するのがよく、その温度計測には放射温度計等を利用できる。
【００４２】
上記予熱後にシーズヒーター１３ａへの通電を停止し、浮滓処理槽１０を搭載した台車８Ａを対象とする溶融炉（図示省略）まで運び、その掻き出し口の手前に停止させ、保温カバー９を外した上で、適当な掻き出し具で炉内の浮滓を掻き出してシュート等を介して槽本体１内に投入し、回転駆動手段３の作動によって攪拌羽根２を回転させて該浮滓を攪拌破砕する。このとき、槽本体１が予熱で高温になっているため、該槽本体１内に投入直後の浮滓が槽壁面に接触しても熱を奪われず、もって該浮滓中の非鉄金属溶融物が部分的に固化する懸念がないと共に、浮滓全体としても冷えにくくなるので以降の処理を時間的に余裕をもって行える。
【００４３】
上記攪拌破砕の過程では、攪拌作用で浮滓と非鉄金属溶融物との比重分離がに進むと共に、浮滓の塊状物が破砕されることで該塊状物中に取り込まれていた溶融物も遊離し易くなり、該溶融物が沈降して槽本体１の底部に溜まってゆく。特に本実施形態では、攪拌羽根２が中心から３方向へ放射状に張出した羽根片２２ａ〜２２ｅ，２３ａ，２３ｂを有し、且つこれら羽根片が相互に異なる高さで槽本体１内を回転するから、投入された浮滓を効率よく均一に且つ迅速に破砕でき、それだけ非鉄金属溶融物の比重分離が進み易く、結果として該溶融物の回収率及び処理能率が向上する。なお、アルミニウム溶湯では、アルミニウムの比重が約２．７であるのに対し、浮滓の酸化物の比重は１．３７程度で、重力による分離に充分な比重差がある。
【００４４】
かくして比重分離した非鉄金属溶融物の抽出回収に傾動手段４Ａを利用する場合、台車８Ａのハンドルバー８１を取り外した状態で、台車８Ａ（台座５Ａ）のフォークリフト用爪挿入部８７を利用し、爪保持部が昇降するだけの通常のフォークリフト（図示省略）によって後方側から該台車８Ａごと浮滓処理槽１０を持ち上げて溶融物回収位置へ運ぶ。そして、図８及び図９の実線で示すように、台車８Ａごと水平姿勢の傾動枠４１内に持ち込み、排出口１ｃを前向きにして台座５Ａの左右両側の取付板５５を台座受け部４１ａ上に載せ、もって車輪５２，５３を浮かせた状態で傾動枠４１に収容する。次いで、パワーシリンダ４２を収縮作動させ、図９の仮想線で示すように傾動枠４１を前傾させて浮滓処理槽１を台車８Ａごと傾けることにより、該処理槽１０の排出口１ｃから流出する非鉄金属溶融物を下方に配置した車輪付き受け槽４７へ流し込み、最終的に冷却固化させてインゴットとして回収する。この場合、浮滓処理槽１０は、図１，図２，図８，図９で示すように、予め排出口１ｃが前向きになる姿勢で台座５Ａに取り付けておく。
【００４５】
一方、抽出回収に傾動手段４Ｂを利用する場合は、浮滓処理槽１０を図１０で示すように予め排出口１ｃが左向きになる姿勢で台座５Ａに取り付けておく。そして、収容した浮滓から非鉄金属溶融物を比重分離させたのち、やはり台車８Ａのハンドルバー８１を取り外した状態で、台車８Ａのフォークリフト用爪挿入部５１を利用し、前記の回動可能な爪保持部を有する回転式フォークリフトによって該台車８Ａごと浮滓処理槽１０を持ち上げて溶融物回収位置へ運び、図１０の実線で示すように更に高位に持ち上げ、そのまま爪保持部を回動させて図示仮想線のように浮滓処理槽１０を台車８Ａごと左側へ傾けることにより、該処理槽１０の排出口１ｃから流出する非鉄金属溶融物を下方に配置した車輪付き受け槽４７へ流し込めばよい。なお、図中の符号４８は、台車８Ａのフォークリフト用爪挿入部５１に挿入した回転式フォークリフトのフォーク爪を示す。
【００４６】
上記の傾動手段４Ａ，４Ｂによる抽出回収では、浮滓処理槽１０を傾けた際、排出口１ｃの内側に配置した抽出ガイド部材６の多孔プレート６１によって浮滓の排出が阻止されるから、該排出口１ｃより非鉄金属溶融物のみを効率よく流出させて回収できるという利点がある。
【００４７】
次に、非鉄金属溶融物の回収後に浮滓処理槽１０内に残った浮滓を取り出すには、該浮滓処理槽１０を一旦水平姿勢に戻して抽出ガイド部材６を外した上で、再び該浮滓処理槽１０を傾けることにより、浮滓を排出して所要の容器、例えば前記の車輪付き受け槽４７と同型で容量の大きいものに収容すればよい。なお、この浮滓の排出に際しては、その排出促進のために攪拌羽根２を回転させるのがよい。このとき、排出口１ｃの両側に灰排出ガイド部材７０の灰排出ガイド板７がハの字形に配置しているから、浮滓が排出口１ｃへ誘導され、飛散することなく能率よく排出口１ｃから排出される。
【００４８】
この第一実施形態の浮滓処理装置では、台座５Ａ（台車８Ａ）には傾動手段がなく、装置本体部Ｍ１を幅狭でコンパクトに構成できるため、非鉄金属溶融炉前の浮滓受入れ位置と移載位置との間の通路が狭くても台車８Ａによって支障なく移動できると共に、その移載位置の通路間に大きい高低差があってもフォークリフトによって容易に積み下ろしできる。しかも、既述のように溶融物回収位置での傾動方向が異なる場合でも、同じ浮滓処理槽１０と台座５Ａ（台車８Ａ）を共用できるから、装置本体部Ｍ１の量産による製作コストの低減を図り得る。また、溶融炉が複数基であったり大型である場合に、浮滓処理槽１０を設置した台車８Ａの複数台を稼働させ、これらによる非鉄金属溶融物の抽出回収を単一の傾動手段で順次に行うことも可能となる。
【００４９】
なお、例示した傾動手段４Ａ，４Ｂでは、そのいずれを採用した場合でも、浮滓処理槽１０を台車８Ａごと傾動させて非鉄金属溶融物を抽出するから、抽出回収の操作を機械的に能率よく行えるという利点がある。そして、特に傾動手段４Ｂでは、傾動手段として用いる回転式フォークリフトを、上記移載位置と溶融物回収位置との間の移動手段に兼用できるから、浮滓処理装置全体としての装置構成が極めて簡素になり、設備コストを大きく低減できるという利点がある。
【００５０】
一方、この実施形態では、槽本体１の底部中央から立ち上がる筒状部１ａの内側に回転駆動軸３０が非接触状態で配置し、該筒状部１ａの頂端より突出した回転駆動軸３０の頂部に攪拌羽根２が連結されているから、槽本体１内に収容した浮滓の高熱が回転駆動軸３０に伝わりにくく、回転駆動手段３の各部の高熱による劣化が防止され、もって装置全体が優れた耐久性を発揮する。
【００５１】
図１１及び図１２に示す第二実施形態の浮滓処理装置における装置本体部Ｍ２は、前記第一実施形態と同様の攪拌羽根２を内蔵する浮滓処理槽１０と台座５Ｂとで構成され、該台座５Ｂに対して浮滓処理槽１０の設置の向きを第一実施形態と同様に９０°単位で変更可能であるが、その浮滓処理槽１０を組み付けた台座５Ｂをレール軌道Ｒ上を走行する台車８Ｂ上に載せた状態で、浮滓受入れ位置と移載位置の間を移動させるようになっている。
【００５２】
そして、台座５Ｂは、第一実施形態の台座５Ａと同様に、中央部に回転駆動手段３の駆動モータ３１及びギヤボックス３２が固設され、該ギヤボックス３２の取付枠部５０ｂ上に立設された回転軸保持筒３４に、回転駆動軸３０が上方突出状態で回転自在に抱持されると共に、左右両側に横長の固設された角筒部材５７によって前後端で開口したフォークリフト用爪挿入部５１を構成しているが、前部側には左右一対の柱状ブラケット５８が立設されると共に、前部側の脚板５９ａと後部側の左右一対の支脚５９ｂとを備えている。また、台車８Ｂは、前後に各左右一対の車輪８１を有して台座８Ｂと略同じ平面サイズの平坦な台車本体８ａの後方に、コントローラ１８を搭載した棚台８ｂが張出状にねじ止めされており、該棚台８ｂの側端にハンドルバー１７の下端部を着脱自在に挿嵌させる縦筒状のハンドル取付部８４が設けてある。
【００５３】
この第二実施形態の浮滓処理装置によって非鉄金属溶湯の浮滓処理を行うには、まず装置本体部Ｍ２をフォークリフト用爪挿入部５１がレール軌道Ｒ１の側方に向く姿勢で台車８Ｂ上に載せ、該レール軌道Ｒ１を移動させて対象とする溶融炉（図示省略）まで運び、第一実施形態と同様に炉内の浮滓を掻き出して槽本体１内に投入する。次いで、攪拌羽根２の回転で該浮滓を攪拌破砕しながら、台車８Ｂを移載位置まで移動させ、その移載位置において装置本体部Ｍ２を台車８Ｂからフォークリフトに移載し、溶融物回収位置へ運ぶ。そして、溶融物回収位置において、傾動手段によって装置本体部Ｍ２を傾倒させることにより、比重分離した非鉄金属溶融物を排出口１ｃより流下させ、下方に待機する車輪付き受け槽４７へ流し込んで回収する。また、この抽出回収後に槽本体１内に残る浮滓は、第一実施形態と同様に装置本体部Ｍ２を再度傾倒させて排出すればよい。
【００５４】
その傾動手段としては、既述の第一実施形態と同様に、図８及び図９に例示した傾動手段４Ａのように傾動枠４１をパワーシリンダ４２で傾動させる方式や、図１０で例示した傾動手段４Ｂのように回転式フォークリフトを用いる方式等、種々の方式を採用できる。しかして、傾動手段の種類による傾動方向の違いに対しては、第一実施形態と同様に、台座５Ｂ上に設置する浮滓処理槽１０の水平方向の向きを変更することで、傾動時に排出口１ｃが下方側になるように設定できる。
【００５５】
図１３〜図１５に示す第三実施形態の浮滓処理装置は、前述した第二実施形態と同様の浮滓処理槽１０及び台座５Ｂよりなる装置本体部Ｍ２を用いるが、傾動手段４Ｃを搭載した大型の台車８Ｃ上に該装置本体部Ｍ２を載せて、浮滓受入れ位置と溶融物回収位置との間を平行３本のレール軌道Ｒに沿って移動するようになっている。
【００５６】
この場合の台車８Ｃは、第二実施形態における台車８Ｂの台車本体８ａに相当する主台車８０と、その前後に切り離し可能に連結された副台車８１，８２とに分割構成されている。そして、主台車８０には、装置本体部Ｍ２が浮滓処理槽１０の排出口１ｃをレール軌道Ｒの側方へ向ける姿勢で載置されている。また、前部側の副台車８１には、装置本体部Ｍ２を枢支する一対の支柱４４の片方が立設されている。更に、後部側の副台車８２には、傾動手段４Ｃの傾動機構となるパワーシリンダ４２とコントローラ１８とが搭載されると共に、前記一対の支柱４４の残る片方が立設され、後縁に設けた縦筒状のハンドル取付部８４にハンドルバー１７が着脱自在に取り付けられている。なお、主台車８０と前部側の副台車８１は左右の車輪８３が右側と中間のレール軌道Ｒ上に載っているが、パワーシリンダ４２を搭載して左右幅の大きい後部側の副台車８１は左右の車輪８３が右側と左側のレール軌道Ｒ上に載っている。
【００５７】
主台車８０上の装置本体部Ｍ２は台座８Ｂの一対の柱状ブラケット５８が排出口１ｃの両側に配置しており、両柱状ブラケット５８の上端部に挿通固着された枢軸４３の両端部が両副台車８１，８２の支柱４４の頂部に枢支されるいる。また、枢軸４３の一端側にはレバー４６が固着され、このレバー４６の先端にパワーシリンダ４２の伸縮ロッド４２ａの先端部がピン４２ｂを介して枢着連結されている。しかして、装置本体部Ｍ２は、伸縮ロッド４２ａの伸長状態において、排出口１ｃ側に位置した脚板５９ａを浮かせ、反対側の左右一対の支脚５９ａを主台車８０上に載せた姿勢で保持される一方、該伸縮ロッド４２ａの収縮状態において、図１５の仮想線で示すように排出口１ｃを下向きにした傾倒姿勢になる。
【００５８】
この第三実施形態の浮滓処理装置によって非鉄金属溶湯の浮滓処理を行うには、まず装置本体部Ｍ２を載せた台車８Ｃを対象とする溶融炉（図示省略）まで運び、第一及び第二実施形態と同様に炉内の浮滓を掻き出して槽本体１内に投入したのち、攪拌羽根２の回転で該浮滓を攪拌破砕しながら台車８Ｃを溶融物回収位置まで移動させる。そして、この溶融物回収位置において、モーター４０の駆動でパワーシリンダ４２を収縮作動させて装置本体部Ｍ２を傾倒させることにより、比重分離した非鉄金属溶融物を排出口１ｃから流出させ、下方に待機する車輪付き受け槽４７へ流し込んで回収する。また、この抽出回収後に槽本体１内に残る浮滓は、第一及び第二実施形態と同様に装置本体部Ｍ２を再度傾倒させて排出すればよい。
【００５９】
しかして、台車８Ｃは、装置本体部Ｍ２を搭載する主台車８０と、傾動手段４Ｃの傾動機構及び処理槽枢支部を搭載した副台車８１，８２とに分割構成され、該主台車８０に対して副台車８１，８２が連結及び切り離し可能であるから、その連結状態で浮滓受入れ位置と溶融物回収位置の間を移動して非鉄金属溶融物の抽出回収を迅速に効率よく行えると共に、主台車８０だけを用いて第二実施形態の台車８Ｂの如く浮滓受入れ位置と前記移載位置の間を移動させることもできる。また、装置本体部Ｍ２についても、第三実施形態のような傾動手段４Ｃを用いる場合と、第一及び第二実施形態で例示した傾動手段４Ａ，４Ｂを用いる場合とに、同じ構成のものを共用できる。従って、この浮滓処理装置は、装置主要部の共通化により、溶融炉の周辺状況の通路状況の違いに広く対応できると共に、量産による製作コストの低減が可能になる。
【００６０】
なお、第二及び第三実施形態では図示していないが、レール走行する台車８Ｂ，８Ｃに搭載する装置本体部Ｍ２の浮滓処理槽１０についても、第一実施形態で用いたような抽出ガイド部材６、灰排出ガイド板７、保温カバー９等を装着する構成としてもよい。また、本発明で用いる浮滓処理槽１０は、例示したシーズヒーター１３ａからなる予熱機構１３を設けていないものでもよい。その他、本発明の浮滓処理装置では、攪拌羽根２の形態、攪拌羽根２と回転駆動軸３０との連結構造、傾動手段の傾動機構、回転駆動手段３の回転伝達機構、台車８Ａ〜８Ｃの形態等、細部構成については実施形態以外に種々設計変更可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 槽本体
１ａ 筒状部
１ｂ 上縁部
１ｃ 排出口
１０ 浮滓処理槽
２ 攪拌羽根
２０ 取付基部
３ 回転駆動手段
３０ 回転駆動軸
３０ａ 頂部
４Ａ〜４Ｃ 傾動手段
４１ 傾動枠
４２ パワーシリンダ（傾動機構）
４３ 枢軸（処理槽枢支部）
４４ 支柱（処理槽枢支部）
５Ａ，５Ｂ 台座
５１ フォークリフト用爪挿入部
５２，５３ 車輪
８Ａ〜８Ｃ 台車
８０ 主台車
８１，８２ 副台車
Ｍ１，Ｍ２ 装置本体部
Ｒ レール軌道
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウムやその合金等の非鉄金属の溶融炉で生じる浮滓に混入した非鉄金属溶融物を比重分離して回収するのに用いる浮滓処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、アルミニウムやその合金等の非鉄金属を鉱石から精錬して製出したり、非鉄金属の屑や非鉄金属を含む廃材から非鉄金属を取り出す場合、高温の炉中で非鉄金属を溶融させるが、その溶融物の表面部に非金属物質（主として酸化物）がドロス、ノロ、スラグ等と称される浮滓として生成する。しかして、この浮滓中には非鉄金属の溶融物が数％から数十％程度混入しているため、資源の有効利用と経済性の両面より、該浮滓から非鉄金属溶融物を回収することが重要になる。
【０００３】
このように浮滓から非鉄金属溶融物を回収する手段として、溶融炉から掻き出した浮滓を多孔底板の分離槽に投入して静置し、非鉄金属溶融物を浮滓との比重差で分離して底板の孔から落下させる静置分離方式（例えば特許文献１）、同浮滓を多孔底板の圧搾室に収容し、圧搾して非鉄金属溶融物を絞り取る圧搾抽出方式（例えば特許文献２）、同浮滓を処理槽に収容し、上方に待機していた攪拌羽根を下降させて処理槽内に突入させ、該攪拌羽根の回転によって浮滓を攪拌し、分離沈降した非鉄金属溶融物を処理槽の底孔から流出させる攪拌分離方式（例えば特許文献３）等が採用されていた。
【０００４】
しかるに、前記の静置分離方式では、概して浮滓が塊状に固まった状態にあるため、含まれる非鉄金属溶融物を充分に分離できず、回収率が悪いという欠点があった。また、前記の圧搾抽出方式では、装置構成が複雑で且つ大掛かりになり、設備コストが非常に高く付く上、少量ずつしか圧搾を行えず、処理効率に劣るという難点があった。一方、前記従来の攪拌分離方式では、浮滓の破砕によって非鉄金属溶融物が比重分離し易くなるが、攪拌羽根の駆動部が高熱で劣化するのを抑えるため、処理槽の上方側に攪拌操作時以外は攪拌羽根を上方へ退避させる昇降機構を設けることから、設備コストが高く付く上、昇降機構が嵩張るので小型溶融炉用の処理装置には適用困難であった。
【０００５】
そこで、近年において、浮滓処理槽内に攪拌羽根を配置し、その回転駆動機構を設置した台座上に該浮滓処理槽を設置すると共に、傾動手段を設けた台車上に該浮滓処理槽を台座ごと傾動可能に枢支し、浮滓処理槽内に投入した浮滓を攪拌羽根で破砕し、比重分離した非鉄金属溶融物を処理槽の傾動操作で抽出回収するようにした浮滓処理装置が提案されている（特許文献４）。この浮滓処理装置では、浮滓処理槽に収容した浮滓の高熱が回転駆動機構に伝わりにくく、装置全体が優れた耐久性を発揮し、また攪拌羽根の昇降機構を要さず、処理槽の上方に嵩張る付属物がないから、設備コストが低減されると共に小型溶融炉用として高い適性が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２５２５４７号公報
【特許文献２】特開平１０−１９５５５３号公報
【特許文献３】特開平９−８７７６４号公報
【特許文献４】特開２００９−２９３０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非鉄金属溶融炉の周辺状況は工場によって様々であり、通路が狭い上に曲がっていたり、浮滓の受入れ位置と回収した非鉄金属溶融物の回収位置とで高低差があったり、両位置間の距離が大きかったり、更には溶融物回収位置の移動や変更を要することも多い。従って、前記提案の浮滓処理装置では、傾動手段を設けた台車幅が大き過ぎて浮滓の受入れ位置へ搬入不能であったり、該受入れ位置と溶融物回収位置との間の移動が困難になる場合が多々あった。一方、これに対処するには、適用する工場毎に浮滓処理装置の構成を溶融炉の周辺状況や通路状況等に応じて設定する必要があるが、この場合には浮滓処理装置全体が適用工場毎の専用仕様になることから、製作コストが非常に高く付くという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述の情況に鑑み、非鉄金属の溶融炉で生じた浮滓を攪拌破砕し、該浮滓に混入している非鉄金属溶融物を浮滓破砕物から比重分離して回収するのに用いる浮滓処理装置として、浮滓処理槽内に攪拌羽根が配置し、その回転駆動機構を設置した台座上に該浮滓処理槽を設置する構造であって、装置主要部の共通化により、溶融炉の周辺状況の通路状況の違いに広く対応できると共に、量産による製作コストの低減が可能になるものを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る非鉄金属溶湯の浮滓処理装置は、図面の参照符号を付して示せば、非鉄金属の溶融炉で生じた浮滓を攪拌破砕し、該浮滓に混入している非鉄金属溶融物を浮滓破砕物から比重分離して回収するのに用いる浮滓処理装置であって、上方に開放して浮滓を収容する浮滓処理槽１０と、該浮滓処理槽１０内に配置する攪拌羽根２と、該攪拌羽根２の回転駆動手段３と、比重分離した非鉄金属溶融物を流出させるために浮滓収容槽１０を傾かせる傾動手段４Ａ〜４Ｃとを備え、浮滓処理槽１０の上縁部１ｂに側方へ突出する排出口１ｃが形成されると共に、回転駆動手段３がフォークリフト用爪挿入部５１を有する台座５Ａ，５Ｂに取り付けられ、この台座５Ａ，５Ｂ上に浮滓処理槽１０が着脱可能で且つ水平方向の向きを変更可能に設置されてなることを特徴としている。
【００１０】
請求項２の発明は、上記請求項１の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置において、浮滓処理槽１０の槽本体１の底部中央位置に直立する筒状部１ａが一体形成されると共に、台座５Ａ，５Ｂに設けた回転駆動手段３の回転駆動軸３０が該筒状部１ａの内側に非接触状態で同心状に突入配置し、この筒状部から突出したは該回転駆動軸３０の頂部３０ａに、攪拌羽根２の取付基部２０が相対回転不能に連結されてなるものとしている。
【００１１】
請求項３の発明は、上記請求項１又は２の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置において、台座５Ａに車輪５２，５３が取り付けられて台車８Ａを構成するものとしている。
【００１２】
請求項４の発明は、上記請求項１又は２の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置において、浮滓処理槽１０を設置した台座５Ｂがレール軌道Ｒを走行する台車８Ｂ上に離脱可能に搭載されてなるものとしている。
【００１３】
請求項５の発明は、上記請求項１〜４のいずれかの非鉄金属溶湯の浮滓処理装置において、溶融物回収位置に傾動手段４Ａとしての傾動枠４１とその傾動機構（パワーシリンダ４２）が設置され、該傾動枠４１に浮滓処理槽１０を設置した台座５Ａをフォークリフトを介して載せ、該傾動枠４１の傾動によって浮滓処理槽１０を傾けることにより、抽出された非鉄金属溶融物を排出口１ｃから流出させるように構成されてなる。
【００１４】
請求項６の発明は、上記請求項１〜４のいずれかの非鉄金属溶湯の浮滓処理装置において、傾動手段４Ｂは回動可能な爪保持部を有する回転式フォークリフトからなり、浮滓処理槽１０を設置した台座５Ａ，５Ｂを該回転式フォークリフトで持ち上げた状態で、その爪保持部の回動によって浮滓処理槽１０を傾けることにより、抽出された非鉄金属溶融物を排出口１ｃから流出させるように構成されてなる。
【００１５】
請求項７の発明は、上記請求項１又は２の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置において、レール軌道Ｒを走行する台車８Ｃに傾動手段４Ｃの傾動機構（パワーシリンダ４２）及び処理槽枢支部（枢軸４３，支柱４４）が搭載され、該処理槽枢支部にて浮滓処理槽１０を台座５Ｂごと枢支した状態で、傾動機構によって浮滓処理槽１０を傾けることにより、抽出された非鉄金属溶融物を排出口１ｃから流出させるように構成されてなる。
【００１６】
請求項８の発明は、上記請求項７の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置において、台車８Ｃが、浮滓処理槽１０を設置した台座５Ｂを搭載する主台車８０と、傾動手段４Ｃの傾動機構及び処理槽枢支部を搭載した副台車８１，８２とに分割構成され、該主台車８０に対して副台車８１，８２が連結及び切り離し可能に構成されてなる。
【発明の効果】
【００１７】
次に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。請求項１の発明に係る浮滓処理装置によれば、攪拌羽根２の回転駆動手段３及びフォークリフト用爪挿入部５１を有する台座５Ａ，５Ｂ上に、攪拌羽根２を内蔵する浮滓処理槽１０が設置される構成であり、台座５Ａ，５Ｂ自体は傾動手段がないので幅狭でコンパクト化でき、該台座５Ａに車輪を取り付けて台車８Ａにしたり、台座５Ｂをレール軌道を走行する台車８Ｂに載せたりする形で、非鉄金属溶融炉前の浮滓受入れ位置と移載位置との間を移動させ、該移載位置と非鉄金属溶湯の回収位置との間はフォークリフトによって移動させることができる。従って、溶融炉周辺側の通路が狭い場合や、浮滓受入れ位置から溶融物回収位置までの通路間に段差がある場合でも支障なく対応できる。また、浮滓受入れ位置から溶融物回収位置までの通路幅が広い上に段差のない場合においても、同じ浮滓処理槽１０及び台座５Ｂを用い、両者を組み付けた状態で傾動手段４Ｃを搭載した大型の台車８Ｃ上に載せ、該台車８Ｃを浮滓受入れ位置と溶融物回収位置との間のレール軌道上を移動させることができる。
【００１８】
一方、溶融物回収位置では傾動手段４Ａ〜４Ｃによって浮滓処理槽１０を傾けることで比重分離した非鉄金属溶湯を流出させるが、該浮滓処理槽１０の上縁部１ｂから側方突出する排出口１ｃが下になるように傾動させる必要があるが、台座５Ａ，５Ｂにおけるフォークリフト用爪挿入部５１が臨む側を後方として、傾動手段４Ａ〜４Ｃの種類によって傾動が前後方向になる場合と左右方向になる場合とがある。しかるに、浮滓処理槽１０は台座５Ａ，５Ｂに対して水平方向の向きを変更可能に設置できるから、傾動手段４Ａ〜４Ｃによる傾動方向の違いに応じて、排出口１ｃの向きを前方や左右一方に設定できる。従って、本発明の浮滓処理装置では、浮滓受入れ位置から溶融物回収位置までの移動方式の違いに加え、傾動手段４Ａ〜４Ｃの違いがあっても、同じ構成の浮滓処理槽１０及び台座５Ａ，５Ｂを共用でき、量産による製作コストの低減が可能になる。
【００１９】
なお、この浮滓処理装置では、浮滓処理槽１０内に投入した浮滓が攪拌羽根２で破砕されるため、非鉄金属溶湯が比重分離し易く、それだけ回収効率が向上する。また、台座５Ａ，５Ｂ側に該攪拌羽根２の回転駆動手段３が設けられるから、浮滓の高熱が回転駆動機構に伝わりにくく、その熱劣化が抑えられて装置全体の耐久性向上に繋がる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、浮滓処理槽１０の槽本体１の底部中央部位に直立する筒状部１ａの内側に、台座５Ａ，５Ｂに設けた回転駆動手段３の回転駆動軸３０が非接触状態で同心状に突入配置し、この筒状部から突出した該回転駆動軸３０の頂部３０ａに、攪拌羽根２の取付基部２０が連結されているから、浮滓処理槽１０内の浮滓から回転駆動機構への伝熱がより少なくなり、該回転駆動機構の熱劣化がより抑制される。
【００２１】
請求項３の発明によれば、台座５Ａが車輪５２，５３付きの台車８Ａを構成するから、浮滓受入れ位置と移載位置の間における浮滓処理槽１０の移動手段を含む装置構成が簡素になり、それだけ製作コストが低減する。
【００２２】
請求項４の発明によれば、浮滓処理槽１０を設置した台座５Ｂは、レール軌道Ｒを走行する台車８Ｂ上に離脱可能に搭載されているから、該台車８Ｂによって浮滓受入れ位置と移載位置の間を移動させ、移載位置と溶融物回収位置との間をフォークリフトによって移動させることができる。
【００２３】
請求項５の発明によれば、溶融物回収位置に傾動手段４Ａとしての傾動枠４１とその傾動機構（パワーシリンダ４２）が設置され、該傾動枠４１に浮滓処理槽１０を設置した台座５Ａをフォークリフトを介して載せ、該傾動枠４１の傾動によって浮滓処理槽１０を傾けることにより、抽出された非鉄金属溶融物を排出口１ｃから流出させるようにしているから、抽出回収の操作を機械的に能率よく行える。また、溶融炉が複数基であったり大型である場合に、浮滓処理槽１０を載せた台車８Ａの複数台を稼働させ、これらによる非鉄金属溶融物の抽出回収を単一の傾動手段４で順次に行うことも可能となる。
【００２４】
請求項６の発明によれば、傾動手段４Ｂとして用いる回転式フォークリフトを、上記移載位置と溶融物回収位置との間の移動手段に兼用できるから、浮滓処理装置全体としての装置構成が極めて簡素になり、設備コストを大きく低減できるという利点がある。
【００２５】
請求項７の発明によれば、浮滓受入れ位置で溶融炉から掻き出した浮滓を浮滓処理槽１内に投入後、該処理槽１０を載せた台車８Ｃがレール軌道Ｒ上を溶融物回収位置へ移動する間に、攪拌羽根２を回転駆動して非鉄金属溶融物の比重分離を行い、該台車８Ｃが溶融物回収位置へ到着した際に浮滓処理槽１０を傾動させて非鉄金属溶融物の抽出回収できるから、該溶融物の回収を非常に能率よく行えると共に、台車８Ｃの走行を含めた処理工程全体の完全自動化も容易になる。
【００２６】
請求項８の発明によれば、レール軌道Ｒ上を移動する台車８Ｃは、浮滓処理槽１０を設置した台座５Ｂを搭載する主台車８０と、傾動手段４Ｃの傾動機構及び処理槽枢支部を搭載した副台車８１，８２とに分割構成され、該主台車８０に対して副台車８１，８２が連結及び切り離し可能であるから、その連結状態で浮滓受入れ位置と溶融物回収位置の間を移動して傾動手段４Ｃによる非鉄金属溶融物の抽出回収を行えると共に、主台車８０だけを浮滓受入れ位置と前記移載位置の間の移動に利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第一実施形態に係る浮滓処理装置の装置本体部の平面図である。
【図２】同装置本体部の側面図である。
【図３】同装置本体部の背面図である。
【図４】同装置本体部の縦断側面図である。
【図５】同装置本体部を構成する浮滓処理槽と攪拌羽根と台車とを分離して示す側面図である。
【図６】同浮滓処理装置の攪拌羽根を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は一方向から見た側面図、（ｃ）は他方向から見た半側面図である。
【図７】同浮滓処理装置の浮滓処理槽に抽出ガイド部材及び灰排出ガイド板を取り付けた状態を示し、（ａ）は半部の平面図、（ｂ）は縦断背面図、（ｃ）は（ａ）のＸ−Ｘ線の断面矢視図である。
【図８】同浮滓処理装置における傾動手段の背面図である。
【図９】同傾動手段による傾動操作を示す側面図である。
【図１０】同浮滓処理装置における回転式フォークリフトによる傾動操作を示す背面図である。
【図１１】本発明の第二実施形態に係る浮滓処理装置における装置本体部及び台座をレール軌道を走行する台車に載せた状態を示す側面図である。
【図１２】同装置本体部を構成する浮滓処理槽と攪拌羽根と台座とを分離して示す側面図である。
【図１３】本発明の第三実施形態に係る浮滓処理装置の平面図である。
【図１４】同浮滓処理装置の側面図である。
【図１５】同浮滓処理装置の傾動手段による傾動操作を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明に係る非鉄金属溶湯の浮滓処理装置の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１〜図１０は第一実施形態、図１１，図１２は第二実施形態、図１３〜図１５は第三実施形態であり、これら実施形態で共通する構成部分については同一符号を附している。
【００２９】
第一実施形態の浮滓処理装置の装置本体部Ｍ１は、図１〜図３に示すように、浮滓処理槽１０がハンドルバー１７を有する手押し式の台車８Ａに搭載されている。その浮滓処理槽１０は、図４に示すように、縦円筒形の外殻１１の内側に、上方に開放して内部に攪拌羽根２を有する平面視略円形の槽本体１が配置し、該槽本体１の外面側と外殻１１を構成する外周カバー板１１ａ及び下面カバー板１１ｂとの間に、セラミックファイバーからなる断熱材１２が装填されている。また、槽本体１は、ＦＣ２０の如き鋳鉄製であり、底部中央位置に直立した筒状部１ａが一体形成されると共に、周方向外側へ張出する上縁部１ｂの一カ所に、前方へ突出した樋状の排出口１ｃが形成されている。そのそして、該槽本体１の底部には、予熱機構１３を構成する複数本のシーズヒーター１３ａが該槽本体１の外周面に接して周回するように配置している。
【００３０】
しかして、台車８Ａは、型鋼材５０ａを組み付けてなる略矩形枠状の台座５Ａの前部に左右一対の固定車輪５２、同後部に左右一対の自在車輪５３をそれぞれ取付けたものである。その台座５Ａは、図５でも示すように、中央部に攪拌羽根２の回転駆動手段３の原動部である駆動モータ３１及びギヤボックス３２が固設され、該ギヤボックス３２の取付枠部５０ｂ上に立設された回転軸保持筒３４に、該ギヤボックス３２から垂直に立ち上がる回転駆動軸３０が上方突出状態で回転自在に抱持されている。また、台座５Ａの左右両側には横長の角筒部材５４が各々前後２カ所の角環状の取付板５５を介して固設され、各筒部材５４は内部が上下二段に区割されて前後端で日の字形に開口してフォークリフト用爪挿入部５１を構成している。なお、台座５Ａの後端左右両側には、パイプ材からなるハンドルバー１７の下端部を着脱自在に挿嵌させる縦筒状のハンドル取付部５６が形成されている。
【００３１】
一方、浮滓処理槽１０の槽本体１の筒状部１ａは、内側が上下方向に透通しており、台座５Ａ上に浮滓処理槽１０を設置した状態で、台座５Ａ側の直立した回転駆動軸３０及び回転軸保持筒３４とが非接触状態で同心状に突入配置する。そして、筒状部１ａは頂端が槽本体１の上縁部１ｂよりも若干低位に位置するが、回転駆動軸３０の上端部３０ａは筒状部１ａから上縁部１ｂを越える高さに突出し、この上端部３０ａに攪拌羽根２の短円筒状の取付基部２０が外嵌すると共に、該取付基部２０が径方向に貫通する連結ピン３３によって回転駆動軸３０に連結されている。この回転駆動軸３０の下端部はギヤボックス３２内に位置してギヤ機構（図示省略）に組み込まれており、駆動モータ３１の駆動によって攪拌羽根２が回転駆動軸３０と一体に回転する。
【００３２】
なお、回転軸保持筒３４の頂端は筒状部１ａの頂端よりも低位にあり、この回転軸保持筒３４と該筒状部１ａの内周との間、ならびに該回転軸保持筒３４から突出した回転駆動軸３０の上部側と同筒状部１ａの内周との間にも、前記断熱材１２が介在している。図４で示すＬは槽本体１内に収容する浮滓の最大レベルを示しており、筒状部１ａの頂端は該最大レベルＬよりも高位になる。
【００３３】
攪拌羽根２は、全体がＳＳ−４００等の鋼材製であり、図６（ａ）〜（ｃ）で示すように、短円筒状の取付基部２０と、その外周の相互に１２０°で等配する３カ所に各々上端部を溶接固着して垂下する縦角棒体２１ａ〜２１ｃと、これら縦角棒体２１ａ〜２１ｃに基端側を溶接固着して槽本体１の半径方向に沿って斜め下向きに張出した複数本（図では計５本）の角棒状羽根片２２ａ〜２２ｅと、縦角棒体２１ａ及び２１ｂの各下端部に一体化した三角羽根片２３ａ，２３ｂと、縦角棒体２１ａ〜２１ｃを下部側で連結する補強リング２４とで構成されている。そして、図６（ｃ）に示すように、縦角棒体２１ａ〜２１ｃと槽本体１の筒状部１ａの外周面との間には間隙ｔ１が設定されると共に、取付基部２０の下端面と該筒状部１ａの頂端との間にも間隙ｔ２が設定され、もって攪拌羽根２全体が該槽本体１に対して非接触状態に保持されるようになっている。なお、図中の２５は取付基部２０上に溶接固着されて中心孔２０ａの上端開口を塞ぐ蓋板、２０ｂは取付基部２０に設けたピン挿通孔である。
【００３４】
攪拌羽根２の角棒状羽根片２２ａ〜２２ｅは、同じ傾斜角度で回転軸心から３方向に放射状に配置しているが、相互に配置高さが異なると共に、その高位側から順次交互に、角棒状の一稜線を上向きにする姿勢と一側面を上向きにする姿勢とに向きを変えている。また、三角羽根片２３ａ，２３ｂは、上縁が角棒状羽根片２２ａ〜２２ｅと同じ傾斜角度で斜め下向きになると共に、下縁が槽本体１の内底面に沿う円弧状をなすが、相互の上縁高さが異なっている。そして、これら羽根片２２ａ〜２２ｅ，２３ａ，２３ｂは、これらの回転軌道を合わせた縦断面がほぼ上下に隙間なく連続するように設定されている。
【００３５】
しかして、浮滓処理槽１０は、下面側の周辺部で台座５Ａに対してねじ止め固定されるが、その固定に際して水平方向の向きを９０°単位で変更可能であり、これによって台座５Ａのハンドルバー１７側のフォークリフト用爪挿入部５１を後方として、排出口１ｃの突出方向を前方と左右一方のいずれにも設定できる。
【００３６】
なお、浮滓処理槽１０上部には、図７（ａ)〜(ｃ）で詳細に示すように、左右一対の帯板状のガイド取付金具１６が排出口１ｃの両側位置で相互にハの字形に配置するように固着されており、槽本体１の上縁部１ｂと各ガイド取付金具１６との間に構成される内向きの係止溝１６ａを利用して、左右一対の垂直な灰排出ガイド板７が装着されると共に、両灰排出ガイド板７を介して更に抽出ガイド部材６が取り付けられている。また、浮滓処理槽１０の開口部は、抽出ガイド部材６の天板部６１と保温カバー９とでほぼ封鎖されている。図２における符号１４はシーズヒーター１３の端子ボックス、符号１５は外部電源接続用のコンセントボックスである。
【００３７】
左右一対の灰排出ガイド板７は、水平連結バー７１とその両端近傍より前方へ張出するブラケット板７２とを介して、相互にハの字形に配置した状態で一体的に連結されて排出ガイド部材７０を構成している。そして、各灰排出ガイド板７の下端部には、ほぼ全長にわたる折り曲げで外向きに張出した係止突縁７ａと、内面側に固着した上下２枚の帯板片７ｂ間で構成する係止溝７３とが設けてあり、両係止突縁７ａを図７（ｃ）の如く槽本体１側の両係止溝１３ａに挿嵌することで、浮滓処理槽１０に前方及び上方へ離脱不能に係止される。また、抽出ガイド部材６は、略台形の天板部６１の下面側に、前方へ凸状に湾曲したパンチングメタルからなる多孔プレート６１が該天板部６１の前縁寄りに位置して垂設されると共に、該天板部６１の上面側の中央位置に下向きコ字形の把手６２が固着されている。しかして、この抽出ガイド部材６は、浮滓処理槽１０に先に装着した排出ガイド部材７０の左右の係止溝７３に、天板部６１の左右側縁部を挿嵌することにより、当該処理槽１０に前方及び上方へ離脱不能に取り付けられ、この取付け状態で多孔プレート６１が槽本体１の排出口１ｃの内側に近接して配置する。
【００３８】
保温カバー９は、図１〜図３に示すように、槽本体１の開口径より若干大きい外径を有する切欠円形平板部９１と、該平板部９１の中央で上方へ膨出した六角形の中央膨出部９２と、同平板部９１の切欠側縁９１ａに平行する径方向に沿って上方へ膨出した角筒状の径方向膨出部９３とで構成され、径方向膨出部９３に左右一対の下向きコ字形の把手９４が固着されている。しかして、この保温カバー９は、切欠円形平板部９１の周縁が槽本体１の上縁部１ｂに載る形で被せることにより、抽出ガイド部材６の天板部６１と合わせて該槽本体１の開口部全体をほぼ遮蔽する。なお、槽本体１の上縁部１ｂより高く突出した攪拌羽根２の中心側は、該保温カバー９の中央膨出部９２内に納まることになる。
【００３９】
この浮滓処理装置は、上述した浮滓処理槽１０及び台車８Ａからなる装置本体部Ｍ１と、溶融物回収位置において浮滓処理槽１０を傾けて比重分離した非鉄金属溶融物を抽出回収するための傾動手段とで構成される。その傾動手段としては、図８及び図９に例示する傾動手段４Ａのように傾動枠４１をパワーシリンダ４２で傾動させる方式や、図１０で例示する傾動手段４Ｂのように回動可能な爪保持部を有する回転式フォークリフト（車体の図示は省略）を用いる方式等、種々の方式を採用できる。しかして、傾動手段の種類によって傾動が前後方向になる場合と左右方向になる場合とがあるが、既述のように台座５Ａに対して浮滓処理槽１０の水平方向の向きを変更できるから、傾動方向に応じて排出口１ｃが傾動時の下方側になるように設定できる。
【００４０】
図８及び図９に示す傾動手段４Ａの傾動枠４１は、チャンネル材やアングル材の組み付けによって上方及び後方に開放した角籠形に構成され、その内側下部の左右両側には段状の台車受け部４１ａが設けてある。そして、該傾動枠４１の上部左右両側が当該傾動枠４１側に固定している枢軸４３を介して左右の支柱４４の頂部に枢支され、もって両支柱４４間に前後傾動自在に懸架されている。また、パワーシリンダ４２は、モーター４０にて駆動する電動ボールねじ方式であり、その枢支基台４５に前後揺動自在に枢支されると共に、その伸縮ロッド４２ａの先端部が片側の枢軸４３の外端部に固着されたレバー４６の先端にピン４２ｂを介して枢着連結されており、伸縮ロッド４２ａの伸長状態で傾動枠４１を水平姿勢に保持すると共に、該伸縮ロッド４２ａの収縮状態で傾動枠４１を前傾姿勢にするように設定されている。
【００４１】
上記構成の浮滓処理装置によってアルミニウムやその合金の如き非鉄金属溶湯の浮滓処理を行うには、まず、図１〜図３の如く浮滓処理槽１０上に灰排出ガイド部材７０と抽出ガイド部材６及び保温カバー９を装着した状態で、予熱機構１３のシーズヒーター１３ａに通電することにより、槽本体１を所定温度まで予熱しておく。この予熱度合は対象とする非鉄金属の種類によって異なるが、アルミニウムやその合金では一般的に槽本体１の内底部で３００〜４００℃程度になるように設定するのがよく、その温度計測には放射温度計等を利用できる。
【００４２】
上記予熱後にシーズヒーター１３ａへの通電を停止し、浮滓処理槽１０を搭載した台車８Ａを対象とする溶融炉（図示省略）まで運び、その掻き出し口の手前に停止させ、保温カバー９を外した上で、適当な掻き出し具で炉内の浮滓を掻き出してシュート等を介して槽本体１内に投入し、回転駆動手段３の作動によって攪拌羽根２を回転させて該浮滓を攪拌破砕する。このとき、槽本体１が予熱で高温になっているため、該槽本体１内に投入直後の浮滓が槽壁面に接触しても熱を奪われず、もって該浮滓中の非鉄金属溶融物が部分的に固化する懸念がないと共に、浮滓全体としても冷えにくくなるので以降の処理を時間的に余裕をもって行える。
【００４３】
上記攪拌破砕の過程では、攪拌作用で浮滓と非鉄金属溶融物との比重分離がに進むと共に、浮滓の塊状物が破砕されることで該塊状物中に取り込まれていた溶融物も遊離し易くなり、該溶融物が沈降して槽本体１の底部に溜まってゆく。特に本実施形態では、攪拌羽根２が中心から３方向へ放射状に張出した羽根片２２ａ〜２２ｅ，２３ａ，２３ｂを有し、且つこれら羽根片が相互に異なる高さで槽本体１内を回転するから、投入された浮滓を効率よく均一に且つ迅速に破砕でき、それだけ非鉄金属溶融物の比重分離が進み易く、結果として該溶融物の回収率及び処理能率が向上する。なお、アルミニウム溶湯では、アルミニウムの比重が約２．７であるのに対し、浮滓の酸化物の比重は１．３７程度で、重力による分離に充分な比重差がある。
【００４４】
かくして比重分離した非鉄金属溶融物の抽出回収に傾動手段４Ａを利用する場合、台車８Ａのハンドルバー８１を取り外した状態で、台車８Ａ（台座５Ａ）のフォークリフト用爪挿入部８７を利用し、爪保持部が昇降するだけの通常のフォークリフト（図示省略）によって後方側から該台車８Ａごと浮滓処理槽１０を持ち上げて溶融物回収位置へ運ぶ。そして、図８及び図９の実線で示すように、台車８Ａごと水平姿勢の傾動枠４１内に持ち込み、排出口１ｃを前向きにして台座５Ａの左右両側の取付板５５を台座受け部４１ａ上に載せ、もって車輪５２，５３を浮かせた状態で傾動枠４１に収容する。次いで、パワーシリンダ４２を収縮作動させ、図９の仮想線で示すように傾動枠４１を前傾させて浮滓処理槽１を台車８Ａごと傾けることにより、該処理槽１０の排出口１ｃから流出する非鉄金属溶融物を下方に配置した車輪付き受け槽４７へ流し込み、最終的に冷却固化させてインゴットとして回収する。この場合、浮滓処理槽１０は、図１，図２，図８，図９で示すように、予め排出口１ｃが前向きになる姿勢で台座５Ａに取り付けておく。
【００４５】
一方、抽出回収に傾動手段４Ｂを利用する場合は、浮滓処理槽１０を図１０で示すように予め排出口１ｃが左向きになる姿勢で台座５Ａに取り付けておく。そして、収容した浮滓から非鉄金属溶融物を比重分離させたのち、やはり台車８Ａのハンドルバー８１を取り外した状態で、台車８Ａのフォークリフト用爪挿入部５１を利用し、前記の回動可能な爪保持部を有する回転式フォークリフトによって該台車８Ａごと浮滓処理槽１０を持ち上げて溶融物回収位置へ運び、図１０の実線で示すように更に高位に持ち上げ、そのまま爪保持部を回動させて図示仮想線のように浮滓処理槽１０を台車８Ａごと左側へ傾けることにより、該処理槽１０の排出口１ｃから流出する非鉄金属溶融物を下方に配置した車輪付き受け槽４７へ流し込めばよい。なお、図中の符号４８は、台車８Ａのフォークリフト用爪挿入部５１に挿入した回転式フォークリフトのフォーク爪を示す。
【００４６】
上記の傾動手段４Ａ，４Ｂによる抽出回収では、浮滓処理槽１０を傾けた際、排出口１ｃの内側に配置した抽出ガイド部材６の多孔プレート６１によって浮滓の排出が阻止されるから、該排出口１ｃより非鉄金属溶融物のみを効率よく流出させて回収できるという利点がある。
【００４７】
次に、非鉄金属溶融物の回収後に浮滓処理槽１０内に残った浮滓を取り出すには、該浮滓処理槽１０を一旦水平姿勢に戻して抽出ガイド部材６を外した上で、再び該浮滓処理槽１０を傾けることにより、浮滓を排出して所要の容器、例えば前記の車輪付き受け槽４７と同型で容量の大きいものに収容すればよい。なお、この浮滓の排出に際しては、その排出促進のために攪拌羽根２を回転させるのがよい。このとき、排出口１ｃの両側に灰排出ガイド部材７０の灰排出ガイド板７がハの字形に配置しているから、浮滓が排出口１ｃへ誘導され、飛散することなく能率よく排出口１ｃから排出される。
【００４８】
この第一実施形態の浮滓処理装置では、台座５Ａ（台車８Ａ）には傾動手段がなく、装置本体部Ｍ１を幅狭でコンパクトに構成できるため、非鉄金属溶融炉前の浮滓受入れ位置と移載位置との間の通路が狭くても台車８Ａによって支障なく移動できると共に、その移載位置の通路間に大きい高低差があってもフォークリフトによって容易に積み下ろしできる。しかも、既述のように溶融物回収位置での傾動方向が異なる場合でも、同じ浮滓処理槽１０と台座５Ａ（台車８Ａ）を共用できるから、装置本体部Ｍ１の量産による製作コストの低減を図り得る。また、溶融炉が複数基であったり大型である場合に、浮滓処理槽１０を設置した台車８Ａの複数台を稼働させ、これらによる非鉄金属溶融物の抽出回収を単一の傾動手段で順次に行うことも可能となる。
【００４９】
なお、例示した傾動手段４Ａ，４Ｂでは、そのいずれを採用した場合でも、浮滓処理槽１０を台車８Ａごと傾動させて非鉄金属溶融物を抽出するから、抽出回収の操作を機械的に能率よく行えるという利点がある。そして、特に傾動手段４Ｂでは、傾動手段として用いる回転式フォークリフトを、上記移載位置と溶融物回収位置との間の移動手段に兼用できるから、浮滓処理装置全体としての装置構成が極めて簡素になり、設備コストを大きく低減できるという利点がある。
【００５０】
一方、この実施形態では、槽本体１の底部中央から立ち上がる筒状部１ａの内側に回転駆動軸３０が非接触状態で配置し、該筒状部１ａの頂端より突出した回転駆動軸３０の頂部に攪拌羽根２が連結されているから、槽本体１内に収容した浮滓の高熱が回転駆動軸３０に伝わりにくく、回転駆動手段３の各部の高熱による劣化が防止され、もって装置全体が優れた耐久性を発揮する。
【００５１】
図１１及び図１２に示す第二実施形態の浮滓処理装置における装置本体部Ｍ２は、前記第一実施形態と同様の攪拌羽根２を内蔵する浮滓処理槽１０と台座５Ｂとで構成され、該台座５Ｂに対して浮滓処理槽１０の設置の向きを第一実施形態と同様に９０°単位で変更可能であるが、その浮滓処理槽１０を組み付けた台座５Ｂをレール軌道Ｒ上を走行する台車８Ｂ上に載せた状態で、浮滓受入れ位置と移載位置の間を移動させるようになっている。
【００５２】
そして、台座５Ｂは、第一実施形態の台座５Ａと同様に、中央部に回転駆動手段３の駆動モータ３１及びギヤボックス３２が固設され、該ギヤボックス３２の取付枠部５０ｂ上に立設された回転軸保持筒３４に、回転駆動軸３０が上方突出状態で回転自在に抱持されると共に、左右両側に横長の固設された角筒部材５７によって前後端で開口したフォークリフト用爪挿入部５１を構成しているが、前部側には左右一対の柱状ブラケット５８が立設されると共に、前部側の脚板５９ａと後部側の左右一対の支脚５９ｂとを備えている。また、台車８Ｂは、前後に各左右一対の車輪８１を有して台座８Ｂと略同じ平面サイズの平坦な台車本体８ａの後方に、コントローラ１８を搭載した棚台８ｂが張出状にねじ止めされており、該棚台８ｂの側端にハンドルバー１７の下端部を着脱自在に挿嵌させる縦筒状のハンドル取付部８４が設けてある。
【００５３】
この第二実施形態の浮滓処理装置によって非鉄金属溶湯の浮滓処理を行うには、まず装置本体部Ｍ２をフォークリフト用爪挿入部５１がレール軌道Ｒ１の側方に向く姿勢で台車８Ｂ上に載せ、該レール軌道Ｒ１を移動させて対象とする溶融炉（図示省略）まで運び、第一実施形態と同様に炉内の浮滓を掻き出して槽本体１内に投入する。次いで、攪拌羽根２の回転で該浮滓を攪拌破砕しながら、台車８Ｂを移載位置まで移動させ、その移載位置において装置本体部Ｍ２を台車８Ｂからフォークリフトに移載し、溶融物回収位置へ運ぶ。そして、溶融物回収位置において、傾動手段によって装置本体部Ｍ２を傾倒させることにより、比重分離した非鉄金属溶融物を排出口１ｃより流下させ、下方に待機する車輪付き受け槽４７へ流し込んで回収する。また、この抽出回収後に槽本体１内に残る浮滓は、第一実施形態と同様に装置本体部Ｍ２を再度傾倒させて排出すればよい。
【００５４】
その傾動手段としては、既述の第一実施形態と同様に、図８及び図９に例示した傾動手段４Ａのように傾動枠４１をパワーシリンダ４２で傾動させる方式や、図１０で例示した傾動手段４Ｂのように回転式フォークリフトを用いる方式等、種々の方式を採用できる。しかして、傾動手段の種類による傾動方向の違いに対しては、第一実施形態と同様に、台座５Ｂ上に設置する浮滓処理槽１０の水平方向の向きを変更することで、傾動時に排出口１ｃが下方側になるように設定できる。
【００５５】
図１３〜図１５に示す第三実施形態の浮滓処理装置は、前述した第二実施形態と同様の浮滓処理槽１０及び台座５Ｂよりなる装置本体部Ｍ２を用いるが、傾動手段４Ｃを搭載した大型の台車８Ｃ上に該装置本体部Ｍ２を載せて、浮滓受入れ位置と溶融物回収位置との間を平行３本のレール軌道Ｒに沿って移動するようになっている。
【００５６】
この場合の台車８Ｃは、第二実施形態における台車８Ｂの台車本体８ａに相当する主台車８０と、その前後に切り離し可能に連結された副台車８１，８２とに分割構成されている。そして、主台車８０には、装置本体部Ｍ２が浮滓処理槽１０の排出口１ｃをレール軌道Ｒの側方へ向ける姿勢で載置されている。また、前部側の副台車８１には、装置本体部Ｍ２を枢支する一対の支柱４４の片方が立設されている。更に、後部側の副台車８２には、傾動手段４Ｃの傾動機構となるパワーシリンダ４２とコントローラ１８とが搭載されると共に、前記一対の支柱４４の残る片方が立設され、後縁に設けた縦筒状のハンドル取付部８４にハンドルバー１７が着脱自在に取り付けられている。なお、主台車８０と前部側の副台車８１は左右の車輪８３が右側と中間のレール軌道Ｒ上に載っているが、パワーシリンダ４２を搭載して左右幅の大きい後部側の副台車８１は左右の車輪８３が右側と左側のレール軌道Ｒ上に載っている。
【００５７】
主台車８０上の装置本体部Ｍ２は台座８Ｂの一対の柱状ブラケット５８が排出口１ｃの両側に配置しており、両柱状ブラケット５８の上端部に挿通固着された枢軸４３の両端部が両副台車８１，８２の支柱４４の頂部に枢支されるいる。また、枢軸４３の一端側にはレバー４６が固着され、このレバー４６の先端にパワーシリンダ４２の伸縮ロッド４２ａの先端部がピン４２ｂを介して枢着連結されている。しかして、装置本体部Ｍ２は、伸縮ロッド４２ａの伸長状態において、排出口１ｃ側に位置した脚板５９ａを浮かせ、反対側の左右一対の支脚５９ａを主台車８０上に載せた姿勢で保持される一方、該伸縮ロッド４２ａの収縮状態において、図１５の仮想線で示すように排出口１ｃを下向きにした傾倒姿勢になる。
【００５８】
この第三実施形態の浮滓処理装置によって非鉄金属溶湯の浮滓処理を行うには、まず装置本体部Ｍ２を載せた台車８Ｃを対象とする溶融炉（図示省略）まで運び、第一及び第二実施形態と同様に炉内の浮滓を掻き出して槽本体１内に投入したのち、攪拌羽根２の回転で該浮滓を攪拌破砕しながら台車８Ｃを溶融物回収位置まで移動させる。そして、この溶融物回収位置において、モーター４０の駆動でパワーシリンダ４２を収縮作動させて装置本体部Ｍ２を傾倒させることにより、比重分離した非鉄金属溶融物を排出口１ｃから流出させ、下方に待機する車輪付き受け槽４７へ流し込んで回収する。また、この抽出回収後に槽本体１内に残る浮滓は、第一及び第二実施形態と同様に装置本体部Ｍ２を再度傾倒させて排出すればよい。
【００５９】
しかして、台車８Ｃは、装置本体部Ｍ２を搭載する主台車８０と、傾動手段４Ｃの傾動機構及び処理槽枢支部を搭載した副台車８１，８２とに分割構成され、該主台車８０に対して副台車８１，８２が連結及び切り離し可能であるから、その連結状態で浮滓受入れ位置と溶融物回収位置の間を移動して非鉄金属溶融物の抽出回収を迅速に効率よく行えると共に、主台車８０だけを用いて第二実施形態の台車８Ｂの如く浮滓受入れ位置と前記移載位置の間を移動させることもできる。また、装置本体部Ｍ２についても、第三実施形態のような傾動手段４Ｃを用いる場合と、第一及び第二実施形態で例示した傾動手段４Ａ，４Ｂを用いる場合とに、同じ構成のものを共用できる。従って、この浮滓処理装置は、装置主要部の共通化により、溶融炉の周辺状況の通路状況の違いに広く対応できると共に、量産による製作コストの低減が可能になる。
【００６０】
なお、第二及び第三実施形態では図示していないが、レール走行する台車８Ｂ，８Ｃに搭載する装置本体部Ｍ２の浮滓処理槽１０についても、第一実施形態で用いたような抽出ガイド部材６、灰排出ガイド板７、保温カバー９等を装着する構成としてもよい。また、本発明で用いる浮滓処理槽１０は、例示したシーズヒーター１３ａからなる予熱機構１３を設けていないものでもよい。その他、本発明の浮滓処理装置では、攪拌羽根２の形態、攪拌羽根２と回転駆動軸３０との連結構造、傾動手段の傾動機構、回転駆動手段３の回転伝達機構、台車８Ａ〜８Ｃの形態等、細部構成については実施形態以外に種々設計変更可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 槽本体
１ａ 筒状部
１ｂ 上縁部
１ｃ 排出口
１０ 浮滓処理槽
２ 攪拌羽根
２０ 取付基部
３ 回転駆動手段
３０ 回転駆動軸
３０ａ 頂部
４Ａ〜４Ｃ 傾動手段
４１ 傾動枠
４２ パワーシリンダ（傾動機構）
４３ 枢軸（処理槽枢支部）
４４ 支柱（処理槽枢支部）
５Ａ，５Ｂ 台座
５１ フォークリフト用爪挿入部
５２，５３ 車輪
８Ａ〜８Ｃ 台車
８０ 主台車
８１，８２ 副台車
Ｍ１，Ｍ２ 装置本体部
Ｒ レール軌道
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非鉄金属の溶融炉で生じた浮滓を攪拌破砕し、該浮滓に混入している非鉄金属溶融物を浮滓破砕物から比重分離して回収するのに用いる浮滓処理装置であって、
上方に開放して浮滓を収容する浮滓処理槽と、該浮滓処理槽内に配置する攪拌羽根と、該攪拌羽根の回転駆動手段と、前記比重分離した非鉄金属溶融物を流出させるために前記浮滓収容槽を傾かせる傾動手段とを備え、
前記浮滓処理槽の上縁部に側方へ突出する排出口が形成されると共に、前記回転駆動手段がフォークリフト用爪挿入部を有する台座に取り付けられ、この台座上に浮滓処理槽が着脱可能で且つ水平方向の向きを変更可能に設置されてなることを特徴とする非鉄金属溶湯の浮滓処理装置。
【請求項２】
前記浮滓処理槽の槽本体の底部中央位置に直立する筒状部が一体形成されると共に、前記台座に設けた回転駆動手段の回転駆動軸が該筒状部の内側に非接触状態で同心状に突入配置し、この筒状部から突出した該回転駆動軸の頂部に、前記攪拌羽根の取付基部が相対回転不能に連結されてなる請求項１に記載の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置。
【請求項３】
前記台座に車輪が取り付けられて台車を構成する請求項１又は２に記載の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置。
【請求項４】
前記浮滓処理槽を設置した台座がレール軌道を走行する台車上に離脱可能に搭載されてなる請求項１又は２に記載の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置。
【請求項５】
溶融物回収位置に前記傾動手段としての傾動枠とその傾動機構が設置され、該傾動枠に前記浮滓処理槽を設置した台座をフォークリフトを介して載せ、該傾動枠の傾動によって浮滓処理槽を傾けることにより、抽出された非鉄金属溶融物を前記排出口から流出させるように構成されてなる請求項１〜４のいずれかに記載の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置。
【請求項６】
前記傾動手段は回動可能な爪保持部を有する回転式フォークリフトからなり、前記浮滓処理槽を設置した台座を該回転式フォークリフトで持ち上げた状態で、その爪保持部の回動によって浮滓処理槽を傾けることにより、抽出された非鉄金属溶融物を前記排出口から流出させるように構成されてなる請求項１〜４のいずれかに記載の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置。
【請求項７】
レール軌道を走行する台車に前記傾動手段の傾動機構及び処理槽枢支部が搭載され、該処理槽枢支部にて浮滓処理槽を台座ごと枢支した状態で、傾動機構によって浮滓処理槽を傾けることにより、抽出された非鉄金属溶融物を前記排出口から流出させるように構成されてなる請求項１又は２に記載の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置。
【請求項８】
前記台車が、前記浮滓処理槽を設置した台座を搭載する主台車と、前記傾動手段の傾動機構及び処理槽枢支部を搭載した副台車とに分割構成され、該主台車に対して副台車が連結及び切り離し可能に構成されてなる請求項７に記載の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置。
【請求項１】
非鉄金属の溶融炉で生じた浮滓を攪拌破砕し、該浮滓に混入している非鉄金属溶融物を浮滓破砕物から比重分離して回収するのに用いる浮滓処理装置であって、
上方に開放して浮滓を収容する浮滓処理槽と、該浮滓処理槽内に配置する攪拌羽根と、該攪拌羽根の回転駆動手段と、前記比重分離した非鉄金属溶融物を流出させるために前記浮滓収容槽を傾かせる傾動手段とを備え、
前記浮滓処理槽の上縁部に側方へ突出する排出口が形成されると共に、前記回転駆動手段がフォークリフト用爪挿入部を有する台座に取り付けられ、この台座上に浮滓処理槽が着脱可能で且つ水平方向の向きを変更可能に設置されてなることを特徴とする非鉄金属溶湯の浮滓処理装置。
【請求項２】
前記浮滓処理槽の槽本体の底部中央位置に直立する筒状部が一体形成されると共に、前記台座に設けた回転駆動手段の回転駆動軸が該筒状部の内側に非接触状態で同心状に突入配置し、この筒状部から突出した該回転駆動軸の頂部に、前記攪拌羽根の取付基部が相対回転不能に連結されてなる請求項１に記載の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置。
【請求項３】
前記台座に車輪が取り付けられて台車を構成する請求項１又は２に記載の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置。
【請求項４】
前記浮滓処理槽を設置した台座がレール軌道を走行する台車上に離脱可能に搭載されてなる請求項１又は２に記載の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置。
【請求項５】
溶融物回収位置に前記傾動手段としての傾動枠とその傾動機構が設置され、該傾動枠に前記浮滓処理槽を設置した台座をフォークリフトを介して載せ、該傾動枠の傾動によって浮滓処理槽を傾けることにより、抽出された非鉄金属溶融物を前記排出口から流出させるように構成されてなる請求項１〜４のいずれかに記載の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置。
【請求項６】
前記傾動手段は回動可能な爪保持部を有する回転式フォークリフトからなり、前記浮滓処理槽を設置した台座を該回転式フォークリフトで持ち上げた状態で、その爪保持部の回動によって浮滓処理槽を傾けることにより、抽出された非鉄金属溶融物を前記排出口から流出させるように構成されてなる請求項１〜４のいずれかに記載の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置。
【請求項７】
レール軌道を走行する台車に前記傾動手段の傾動機構及び処理槽枢支部が搭載され、該処理槽枢支部にて浮滓処理槽を台座ごと枢支した状態で、傾動機構によって浮滓処理槽を傾けることにより、抽出された非鉄金属溶融物を前記排出口から流出させるように構成されてなる請求項１又は２に記載の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置。
【請求項８】
前記台車が、前記浮滓処理槽を設置した台座を搭載する主台車と、前記傾動手段の傾動機構及び処理槽枢支部を搭載した副台車とに分割構成され、該主台車に対して副台車が連結及び切り離し可能に構成されてなる請求項７に記載の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１７７１（Ｐ２０１２−１７７１Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３８５６５（Ｐ２０１０−１３８５６５）
【出願日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【出願人】（５９１２３７８２５）東進工業株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【出願人】（５９１２３７８２５）東進工業株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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