(57)【要約】【課題】確実な亜鉛の除去を可能とする脱亜鉛装置を提供する。【解決手段】  亜鉛メッキがされたスクラップ鋼板を投入するための投入口と、投入されたスクラップ鋼板に予備加熱を施す予備加熱室１２とを備える予備加熱槽１０と、予備加熱槽１０の下方に位置し、予備加熱が施されたスクラップ鋼板に予熱を施す加熱コイル２３が外周に巻回された予熱室２２を備える予熱槽２０と、予熱槽２０の下方に位置し、予熱が施されたスクラップ鋼板に本加熱を施す加熱コイル３３が外周に巻回された加熱室３２を備える加熱槽３０と、加熱槽３０の下方に位置し、本加熱が施されたスクラップ鋼板を滞留させる余熱室４１を備える余熱槽４０と、各槽を密閉して区画するとともに、それぞれ下方に位置する加熱室へスクラップ鋼板を落下移動させるダンパ１３、２４、３４と、予熱槽２０、加熱槽３０及び余熱槽４０に接続された排気パイプ５０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜鉛メッキ鋼板に熱を加えるための第一加熱室と、
前記第一加熱室の下方に位置し、前記第一加熱室における加熱が施された亜鉛メッキ鋼板に前記第一加熱室における加熱よりも高い温度の熱を加えるための空間を有する第二加熱室と、
前記第一加熱室と前記第二加熱室とを密閉して区画するとともに、第一加熱室から第二加熱室へ亜鉛メッキ鋼板を落下移動させる開閉手段と、
第一加熱室及び第二加熱室の外周に巻回され、前記第一加熱室及び前記第二加熱室において亜鉛メッキ鋼板に加熱を施すための加熱コイルとを備える
ことを特徴とする脱亜鉛装置。
【請求項２】
前記脱亜鉛装置は、さらに、
前記第一加熱室の上方に位置し、亜鉛メッキ鋼板を投入するための投入口を有し、投入された亜鉛メッキ鋼板に前記第一加熱室における加熱よりも低い温度の熱を加えるための空間を有する予備加熱室を備え、
前記開閉手段は、前記予備加熱室と前記第一加熱室とを密閉して区画するとともに、予備加熱室から第一加熱室へ亜鉛メッキ鋼板を落下移動させる
ことを特徴とする請求項１記載の脱亜鉛装置。
【請求項３】
前記脱亜鉛装置は、さらに、
前記第二加熱室の下方に位置し、前記第二加熱室における加熱が施された亜鉛メッキ鋼板を滞留させる余熱室を備える
ことを特徴とする請求項１又は２記載の脱亜鉛装置。
【請求項４】
前記脱亜鉛装置は、さらに、
前記予備加熱室、前記第一加熱室、前記第二加熱室及び前記余熱室の少なくともいずれか１つに接続された排気パイプを備える
ことを特徴とする請求項３記載の脱亜鉛装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、亜鉛メッキ鋼板を加熱して亜鉛を蒸発させて除去する誘導加熱方式の脱亜鉛装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋳物業界においては、スクラップ鋼板を溶解して鋳鉄の原材料とする割合が増えており、再利用されるスクラップ鋼板の代表的なものに亜鉛メッキ鋼板がある。スクラップ鋼板の溶解手段としては電気炉溶解法が常用されているが、これにより亜鉛メッキ鋼板を溶解する場合には種々の問題がある。例えば、亜鉛メッキ鋼板をそのまま溶解すると、亜鉛が炉の耐火物を浸透通過して加熱コイルを損傷させ、溶解設備の寿命を縮めることになって保全費を増加させてしまう。また、亜鉛は沸点が低くて蒸発しやすく、亜鉛蒸気による作業環境の悪化を招いたり、亜鉛が製品に混入されて品質を劣化させてしまったりすることもある。
【０００３】
このような問題に対して、特許文献１に示されるような誘導加熱式脱亜鉛装置が提案されている。この誘導加熱式脱亜鉛装置によれば、加熱コイルに通電して亜鉛メッキ鋼板を誘導加熱して亜鉛を溶融させるとともに、溶融した亜鉛の一部が蒸発して生じる亜鉛華を材料排出口から外部に排気することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−８３６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の装置では、加熱筒の中央部分に位置する亜鉛メッキ鋼板にまでは熱が行きわたりにくい等、均一な温度での加熱が困難であり、亜鉛の除去が不十分かつ亜鉛が酸化された状態で誘導溶解炉に搬送され、亜鉛が製品に混入してしまうおそれがある。また、誘導溶解炉内において湯面に酸化亜鉛を含むノロが多量に発生し、周囲の耐火物を溶損させたり、耐火物にノロが取り込まれてＺｎＯ・ＳｉＯ２混合酸化物が耐火物表面に付着して盛り上がり、材料投入時に材料が棚つり状態となって、先に投入された下方部の材料の異常加熱を引き起こしたりするおそれもある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、確実な亜鉛の除去を可能とする脱亜鉛装置を提供することを目的とする。また、亜鉛蒸気を確実に排出することができる脱亜鉛装置を提供することをも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明に係る脱亜鉛装置は、亜鉛メッキ鋼板に熱を加えるための第一加熱室と、前記第一加熱室の下方に位置し、前記第一加熱室における加熱が施された亜鉛メッキ鋼板に前記第一加熱室における加熱よりも高い温度の熱を加えるための空間を有する第二加熱室と、前記第一加熱室と前記第二加熱室とを密閉して区画するとともに、第一加熱室から第二加熱室へ亜鉛メッキ鋼板を落下移動させる開閉手段と、第一加熱室及び第二加熱室の外周に巻回され、前記第一加熱室及び前記第二加熱室において亜鉛メッキ鋼板に加熱を施すための加熱コイルとを備えることを特徴とする。
【０００８】
これにより、亜鉛メッキがなされたスクラップ鋼板に複数の加熱室で段階的に熱を加えるとともに、各加熱室を落下移動させる度に攪拌することにより、スクラップ鋼板に均一な熱を加えることができるので、効率よく確実に亜鉛を除去することができる脱亜鉛装置が実現される。
【０００９】
ここで、前記脱亜鉛装置は、さらに、前記第一加熱室の上方に位置し、亜鉛メッキ鋼板を投入するための投入口を有し、投入された亜鉛メッキ鋼板に前記第一加熱室における加熱よりも低い温度の熱を加えるための空間を有する予備加熱室を備え、前記開閉手段は、前記予備加熱室と前記第一加熱室とを密閉して区画するとともに、予備加熱室から第一加熱室へ亜鉛メッキ鋼板を落下移動させるのが好ましい。
【００１０】
これにより、さらに多段的な加熱および落下で、スクラップ鋼板を攪拌し、均一な加熱ができるようになる。
【００１１】
また、前記脱亜鉛装置は、さらに、前記第二加熱室の下方に位置し、前記第二加熱室における加熱が施された亜鉛メッキ鋼板を滞留させる余熱室を備えるのが好ましい。
【００１２】
これにより、複数回の加熱で帯びた余熱によってスクラップ鋼板に残存する亜鉛成分も確実に除去することができる。
【００１３】
また、前記脱亜鉛装置は、さらに、第一加熱室及び第二加熱室に接続された排気パイプを備えるとするのが好ましい。なお、前記排気パイプの下流側には、亜鉛成分の捕集フィルタ、誘引ファン並びに必要に応じて冷却器が接続され、亜鉛を捕捉後、排気される。
【００１４】
これにより、密閉された各加熱室から亜鉛蒸気を排気パイプにより吸引して排出するので、亜鉛蒸気が外部へ漏れ出すことがなく、確実な亜鉛蒸気の排出を可能とする脱亜鉛装置が実現される。
【発明の効果】
【００１５】
このように、本発明に係る脱亜鉛装置によれば、複数の加熱室に区画してスクラップ鋼板を各加熱室へ落下移動させ、各加熱室においてスクラップ鋼板を攪拌するとともに各加熱室内でのスクラップ鋼板の充填位置が変化するので、スクラップ鋼板へのより均一な加熱が可能となり、確実な亜鉛除去を実現することができる。また、スクラップ鋼板を落下移動させる開閉装置が、各加熱室を密閉しているので、亜鉛蒸気が外に漏れることなく、亜鉛蒸気の排出路となる排気パイプへ誘導することができ、亜鉛蒸気の確実な排気も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】脱亜鉛装置の概略を示す図である。
【図２】脱亜鉛装置の別構成の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る脱亜鉛装置について図を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、脱亜鉛装置の概略を示す図である。
【００１９】
脱亜鉛装置１は、亜鉛メッキ鋼板を加熱して亜鉛を蒸発させる誘導加熱式の脱亜鉛炉であり、予備加熱槽１０、予熱槽２０、加熱槽３０、余熱槽４０および排気パイプ５０を備えている。
【００２０】
予備加熱槽１０は、上部にスクラップ鋼板を投入するための投入口を備えており、装置内に投入されたスクラップ鋼板を貯留するための貯留室１１と、スクラップ鋼板に予備加熱を施すための予備加熱室１２と、予備加熱槽１０と予熱槽２０とを区画する開閉装置として観音開き式のダンパ１３とを備えている。予備加熱室１２における予備加熱は、その下方に位置する予熱槽２０から伝わる５００℃以下の温度の熱による加熱であり、この加熱によりスクラップ鋼板に含まれる水分や油分などが除去される。
【００２１】
予熱槽２０は、予備加熱室１２で予備加熱がされた後のスクラップ鋼板を加熱するための空間を有する槽であり、ダンパ１３を開くことにより送り込まれるスクラップ鋼板を貯留するための貯留室２１と、スクラップ鋼板に予熱を加えるための予熱室２２と、予熱室２２の外周に巻回された加熱コイル２３と、予熱槽２０と加熱槽３０とを区画する観音開き式のダンパ２４とを備えている。加熱コイル２３は、誘導加熱電源（図示せず）に接続されており、誘導加熱電源からの通電によって、予熱室２２内のスクラップ鋼板を誘導加熱する。予熱室２２における予熱は、この加熱コイル２３による５００〜９００℃の温度の熱による１回目の加熱である。この加熱によりスクラップ鋼板の亜鉛メッキは溶融し、その一部は蒸発して亜鉛蒸気となって除去されるとともに、その熱は上方に位置する予備加熱室１２へ伝わって予備加熱としても利用される。なお、予熱槽２０内の雰囲気は、空気雰囲気でもよいが、亜鉛の酸化を防いで亜鉛の蒸発を促進させるために、窒素やアルゴン等を流入させた不活性雰囲気もしくは一酸化炭素等を含む還元雰囲気とするのがよい。
【００２２】
加熱槽３０は、予熱室２２で予熱が加えられた後のスクラップ鋼板を加熱するための空間を有する槽であり、ダンパ２４を開くことにより送り込まれるスクラップ鋼板を貯留するための貯留室３１と、スクラップ鋼板に本加熱を加えるための加熱室３２と、加熱室３２の外周に巻回された加熱コイル３３と、加熱槽３０と余熱槽４０とを区画する観音開き式のダンパ３４とを備えている。加熱コイル３３は、加熱コイル２２と同様に、誘導加熱電源からの通電によって、加熱室３２内のスクラップ鋼板を誘導加熱する。加熱室３２における本加熱は、この加熱コイル３３による９００〜１１００℃の温度の熱による２回目の加熱である。この加熱により予熱室２２で除去しきれなかったスクラップ鋼板の亜鉛メッキは溶融、蒸発して亜鉛蒸気となって除去される。なお、加熱槽３０内の雰囲気も、空気雰囲気としてもよいが、亜鉛の酸化を防いで亜鉛の蒸発を促進させるために、窒素やアルゴン等を流入させた不活性雰囲気もしくは一酸化炭素等を含む還元雰囲気とするのがよい。
【００２３】
余熱槽４０は、加熱室３２で本加熱が加えられたスクラップ鋼板を、その余熱によって亜鉛を除去するとともに、装置の駆動部が高温で損傷することを抑制すべく冷却するための空間を有する槽であり、ダンパ３４を開くことにより送り込まれるスクラップ鋼板を貯留し、スクラップ鋼板の余熱を利用して残存する亜鉛成分を除去するための余熱室４１と、亜鉛が除去されたスクラップ鋼板を装置外へ排出する排出部４２とを備えている。
【００２４】
排気パイプ５０は、パイプ内を吸気して亜鉛蒸気を外部へ排出するための配管であり、予熱槽２０、加熱槽３０及び余熱槽４０に接続されて、これらの各槽で発生する亜鉛蒸気の排出路として機能する。なお、排気パイプ５０の下流側には、亜鉛成分の捕集フィルタ、誘引ファン並びに必要に応じて冷却器が接続され、亜鉛を捕捉した後に外部へ排出するようになっている。  
【００２５】
このように構成される脱亜鉛装置１におけるスクラップ鋼板の脱亜鉛処理手順は、次のようになる。
【００２６】
予備加熱槽１０へ投入されたスクラップ鋼板は貯留室１１に滞留する。先に投入されたスクラップ鋼板が予熱槽２０に送り込まれると、貯留室１１のスクラップ鋼板は予備加熱室１２へと順次落下していく。予備加熱室１２で予備加熱が施されたスクラップ鋼板は、水分や油分などが除去され、ダンパ１３の開放により予熱槽２０へ送り込まれる。除去された水分や油分などは、水蒸気等となって排気パイプ５０を通じて外部へ排出される。
【００２７】
予熱槽２０へ送り込まれたスクラップ鋼板は貯留室２１に滞留する。ここでも、先に投入されたスクラップ鋼板が加熱槽３０へ移動すると貯留室２１のスクラップ鋼板は予熱室２２へと順次落下する。スクラップ鋼板が落下移動することにより攪拌されるので、室内のスクラップ鋼板には均一に熱が加えられることとなる。予熱室２２で予熱が施されたスクラップ鋼板は、亜鉛が除去され、ダンパ２４の開放により加熱槽３０へ送り込まれる。予熱室２２における予熱で除去される亜鉛は、亜鉛蒸気となって排気パイプ５０を通じて外部へ排出される。このとき、ダンパ１３によって予熱槽２０と予備加熱槽１０とは密閉されているので、亜鉛蒸気が外に漏れにくくなっている。
【００２８】
続いて、加熱槽３０へ送り込まれたスクラップ鋼板は貯留室３１に滞留する。同様に、先に投入されたスクラップ鋼板が余熱槽４０へ移動すると貯留室３１のスクラップ鋼板は加熱室３２へと順次落下し、その際に攪拌される。この攪拌によって予熱室２２で亜鉛を除去しきれなかったスクラップ鋼板も、加熱室３２における本加熱により亜鉛が除去されることになる。亜鉛が除去されたスクラップ鋼板は、ダンパ３４の開放により余熱槽４０へ送り込まれ、除去された亜鉛は亜鉛蒸気となって排気パイプ５０を介して排出される。このとき、ダンパ２４が加熱槽３０と予熱槽２０とを密閉し、亜鉛蒸気を外に漏出しないようにしている。
【００２９】
スクラップ鋼板は、余熱槽４０へ送り込まれると余熱室４１に滞留し、加熱室３２における本加熱で帯びた余熱によって残りの亜鉛成分が除去される。余熱槽４０への落下移動によりスクラップ鋼板は攪拌されて均一に余熱が加えられるので、残存する亜鉛成分を亜鉛蒸気として確実に除去することができる。ダンパ３４が余熱槽４０と加熱槽３０とを密閉しているので、亜鉛蒸気は排気パイプ５０から排出され、外へ漏れ出ることがない。余熱室４１で所定時間滞留した後、亜鉛が除去されたスクラップ鋼板は、プッシャー等によって押し出されて排出部４２から外へ排出される。
【００３０】
以上説明したように、本実施の形態に係る脱亜鉛装置によれば、スクラップ鋼板を加熱する空間を複数に区画して加熱するバッチ連続式としているから、脱亜鉛効率に優れた装置を実現できる。また、スクラップ鋼板を落下移動させるので、各加熱空間においてスクラップ鋼板が攪拌される。この攪拌効果によりスクラップ鋼板へ均一な加熱が可能となるので、確実な亜鉛除去が実現可能となる。さらに、スクラップ鋼板を落下移動させる開閉装置が、各加熱空間を密閉して区画するので、亜鉛蒸気は外に漏れ出ることなく、側方に設置された排気パイプから排出され、確実な亜鉛蒸気の排気を可能としている。
【００３１】
以上、本発明に係る脱亜鉛装置について、実施の形態に基づいて説明したが本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の目的を達成でき、かつ発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々設計変更が可能であり、それらも全て本発明の範囲内に包含されるものである。
【００３２】
例えば、上記実施の形態では、開閉手段として観音開き式のダンパを用いたが、各槽を区画して密閉するものであればスライド式の扉などその他の開閉手段を用いてもよい。
【００３３】
また、予熱槽の外周と加熱槽の外周とに巻き回される加熱コイルがそれぞれ別の誘導加熱電源に接続されているとしてもよいし、一つの誘導加熱電源に接続された加熱コイルを両槽の外周に巻き回すとしてもよい。上記実施の形態で示すように、予熱槽の外周に巻き回される加熱コイルと加熱槽の外周に巻き回される加熱コイルとを分けることにより、加熱温度の調整が槽ごとに可能となる。
【００３４】
さらに、予備加熱では下方に位置する予熱槽から伝わる熱を用いるとしていることから、図２に示すように、予備加熱槽と予熱槽とを区画密閉せずに一体化して、予熱槽で予備加熱と予熱とを施す構成の脱亜鉛装置２としてもよい。その一方、予備加熱において予熱槽からの熱を用いるのではなく、予備加熱室の外周に加熱コイルを巻回すことによって熱を加えることとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明に係る脱亜鉛装置は、亜鉛メッキがされたスクラップ鋼板の亜鉛除去装置として好適である。
【符号の説明】
【００３６】
１、２    脱亜鉛装置
１０  予備加熱槽
１１、１１ａ、２１、２１ａ、３１  貯留室
１２、１２ａ  予備加熱室
１３、２４、３４  ダンパ
２０、２０ａ  予熱槽
２２  予熱室
２３、３３  加熱コイル
３０  加熱槽
３２  加熱室
４０  余熱槽
４１  余熱室
４２  排出部
５０  排気パイプ
【図１】
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【図２】
2011042851.tif 000004