(57)【要約】      （修正有）【課題】アルミニウム集塵とアルミニウム製錬スラグ再利用構造を提供する。【解決手段】研磨機構１と、研磨機構の一側に設置される選別機構２と、選別機構２の一側に設置される混合機構３と、混合機構３の一側に設置される加圧機構４と、加圧機構４の一側に設置される焼結機構５と、が含有される。これにより、研磨機構１と選別機構２で、アルミニウム製錬スラグを適当な粒径と低い窒素含有量のスラグ粒に研磨して、混合機構３と加圧機構４及び焼結機構５で、スラグ粒を耐火材に作製し、そのため、製程において発生するアンモニアガスが有効に低減され、また、耐火材に発生したクラックや破裂現象が低下され、作製のコストダウンや耐火材の表面細緻化が良くなる利点が得られる。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
研磨機構と、
該研磨機構の一側に設置される選別機構と、
該選別機構の一側に設置される混合機構と、
該混合機構の一側に設置される加圧機構と、
該加圧機構の一側に設置される焼結機構と、
が含有される、ことを特徴とするアルミニウム集塵とアルミニウム製錬スラグ再利用構造。
【請求項２】
上記研磨機構は、更に、窒素含有量を４４００ｐｐｍ〜７０００ｐｐｍの間に制御できる窒素含有量制御器が含有されることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム集塵とアルミニウム製錬スラグ再利用構造。
【請求項３】
上記選別機構は、更に、粒径が２００メッシュ（ｍｅｓｈ）乃至４００メッシュ（ｍｅｓｈ）の範囲内にあるものを選別できる選別制御器が含有されることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム集塵とアルミニウム製錬スラグ再利用構造。
【請求項４】
上記混合機構は、更に、添加量制御器と添加量制御器に充填された粘着剤とが含有され、上記粘着剤の添加量が３ｗｔ％〜１２ｗｔ％の間に制御されることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム集塵とアルミニウム製錬スラグ再利用構造。
【請求項５】
上記粘着剤は、水とカルボキシメチルセルロースの混合溶液であることを特徴とする請求項４に記載のアルミニウム集塵とアルミニウム製錬スラグ再利用構造。
【請求項６】
上記加圧機構は、更に、加圧圧力を２５トン〜２５０トンの間に制御できる圧力制御器が含有されることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム集塵とアルミニウム製錬スラグ再利用構造。
【請求項７】
上記焼結機構は、更に、焼結運転温度を１０５０℃〜１４５０℃の間に制御できる温度制御器が含有されることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム集塵とアルミニウム製錬スラグ再利用構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、アルミニウム集塵とアルミニウム製錬スラグ再利用構造に関し、特に、研磨機構と選別機構を利用し、アルミニウム製錬スラグを、適当な粒径と低い窒素含有量のスラグ粒に研磨して、混合機構や加圧機構及び焼結機構で、スラグ粒を耐火材に作製し、これにより、有効に、製程においてアンモニアガスの生成が低下でき、また、耐火材にクラックや破裂現象が低減され、作製のコストダウンや耐火材のより良い表面細緻化が実現される。
【背景技術】
【０００２】
一般のアルミニウム溶解過程においては、スラグが生成され、スラグにアルミニウムの酸化物と窒化物とが含まれ、その中、窒化物が湿り空気中の水分や雨水と反応して、アンモニアガスが形成され、そのため、処理されていないスラグが環境に対して所定の影響を与える。
【０００３】
しかし、２０１１年三月出版の「鉱業冶金」週刊誌のP.５１に、「アルミニウム製錬スラグを原料として、耐火材を作製する研究」が記載され、その中、耐火材の作製方式が、アルミニウム製錬スラグ（粒径が、１００−２００ｍｅｓｈの範囲で）を、割合で、粘着剤水溶液（カルボキシメチルセルロース水溶液）と混合撹拌し、単軸加圧（２０トン）で成形して高温焼結（１１００−１４００℃）させて、耐火材を作製する。
【０００４】
しかし、上記「アルミニウム製錬スラグを原料として、耐火材を作製する研究」に記載されている内容に基づいて、耐火材（耐火煉瓦）を作製して試すと、次の問題点がある。
１、アルミニウム製錬スラグと粘着剤水溶液とを混合して耐火材ブランクに加圧した後、焼結する前、上記耐火材ブランクが、加圧により、クラックや破裂現象が発生する。
２、耐火煉瓦のブランクに、窒素含有量がやや高く、湿りに遇うと、下列の化学反応により臭いアンモニアガスが発生する。
【０００５】
【化１】
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３、焼結前の耐火材ブランクに、クラックや破裂が発生しなくても、耐火材ブランクには、高温焼結過程において、耐火煉瓦が高温焼結によりクラックや破裂現象を発生させる。
４、耐火煉瓦の表面細緻化が、良くない（粗い）。
【０００６】
上記の問題点は、主として、上記研究による製造方法によれば、アルミニウム製錬スラグ中の窒化物（窒化アルミニウム）含有量がやや高い（約９５０６ｐｐｍ）ことを解明したが、上記研究によると、有効にアルミニウム製錬スラグの窒化物含有量を低減できないため、上記耐火材ブランク中の窒化物が粘着剤水溶液に遭ってアンモニアガスを生成する現象が発生し、耐火材ブランクがクラックや破裂の原因になる。
【０００７】
本考案者は、上記欠点を解消するため、慎重に研究し、また、学理を活用して、有効に上記欠点を解消でき、設計が合理である本考案である「アルミニウム集塵とアルミニウム製錬スラグ再利用構造」を提案する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】２０１１年三月出版の「鉱業冶金」週刊誌のP.５１
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００９】
本考案の主な目的は、研磨機構と選別機構とを利用し、アルミニウム製錬スラグを適当な粒径や低い窒素含有量のスラグ粒に研磨して、混合機構や加圧機構及び焼結機構でスラグ粒を耐火材に作製し、これにより、製程において、生成したアンモニアガスを有効に低減でき、また、耐火材に発生したクラックや破裂現象が低下され、作製のコストダウンと耐火材表面の細緻化が実現される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本考案は、上記の目的を達成するために、アルミニウム集塵とアルミニウム製錬スラグ再利用構造であって、研磨機構と、研磨機構の一側に設置される選別機構と、選別機構の一側に設置される混合機構と、混合機構の一側に設置される加圧機構と、加圧機構の一側に設置される焼結機構と、が含有される。
【００１１】
本考案に係る上記の実施例において、上記研磨機構は、更に、窒素含有量を、４４００ｐｐｍ〜７０００ｐｐｍの間に制御できる窒素含有量制御器が含まれる。
【００１２】
本考案に係る上記の実施例において、上記選別機構は、更に、粒径を、２００メッシュ（ｍｅｓｈ）乃至４００メッシュ（ｍｅｓｈ）のものを選別する選別制御器が含まれる。
【００１３】
本考案に係る上記の実施例において、上記混合機構は、更に、添加量制御器と、添加量制御器に充填された粘着剤とが、含まれ、上記粘着剤の添加量が、３ｗｔ％〜１２ｗｔ％の間に制御される。
【００１４】
本考案に係る上記の実施例において、上記粘着剤は、水とカルボキシメチルセルロースの混合溶液である。
【００１５】
本考案に係る上記の実施例において、上記加圧機構は、更に、加圧圧力を、２５トン〜２５０トンの間に制御できる圧力制御器が含まれる。
【００１６】
本考案に係る上記の実施例において、上記焼結機構は、更に、焼結運転温度を、１０５０℃〜１４５０℃の間に制御できる温度制御器が含まれる。
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本考案の特徴や技術内容について、詳しく説明するが、それらの図面等は参考や説明のためであり、本考案は、それによって制限されることが無い。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本考案の基本構成概念図である。
【図２】本考案の使用状態の流れ概念図である。
【考案を実施するための形態】
【００１９】
図１と図２は、それぞれ、本考案の基本構成概念図と本考案の使用状態の流れ概念図である。図のように、本考案は、アルミニウム集塵とアルミニウム製錬スラグ再利用構造であって、少なくとも、研磨機構１と選別機構２、混合機構３、加圧機構４及び焼結機構５から構成される。
【００２０】
上記の研磨機構１は、更に、窒素含有量制御器１１が含まれる。
【００２１】
上記選別機構２は、研磨機構の一側に設置され、更に、選別制御器２１が含まれる。
【００２２】
上記混合機構３は、選別機構２の一側に設置され、更に、添加量制御器３１と、添加量制御器３１に充填された粘着剤３２とが含まれ、上記粘着剤３２が、水とカルボキシメチルセルロースの混合溶液である。
【００２３】
上記加圧機構４は、混合機構３の一側に設置され、更に、圧力制御器４１が含まれる。
【００２４】
上記焼結機構５は、加圧機構４の一側に設置され、更に、温度制御器５１が含まれる。上記の装置構成により、新規のアルミニウム集塵とアルミニウム製錬スラグ再利用構造が構成される。
【００２５】
本考案によれば、研磨機構１で、アルミニウム製錬スラグ６を、研磨して造粒し、スラグ粒６ａが形成され、また、選別機構２の選別制御器２１により、粒径が２００メッシュ（ｍｅｓｈ）乃至４００メッシュの間にあるスラグ粒６ａが選別され、本考案の実施例において、４００メッシュのスラグ粒６０ａを耐火煉瓦原料として選別し、また、窒素含有量制御器１１で、上記４００メッシュのスラグ粒６０ａの窒素含有量を４０００ｐｐｍ−４５００ｐｐｍの間になるように制御し、その後、混合機構３で４００メッシュのスラグ粒６０ａと粘着剤３２とを混合し、ブランク７が形成され、上記粘着剤３２を添加する時、添加量制御器３１で添加量を３ｗｔ％〜１２ｗｔ％の間に制御し、本実施例の粘着剤２水溶液添加量は８ｗｔ％である。また、加圧機構４の圧力制御器４１で、ブランク７に対して２５トン〜２５０トンの加圧圧力を印加して、耐火材ブランク８に整形し、上記過程は煉瓦型モールドで加圧操作を行うことにより完成され、最後に、焼結機構５で上記耐火材ブランク８を焼結し、焼結する時、温度制御器５１で運転温度を１０５０℃〜１４５０℃の間に制御して焼結させ、それから、徐冷により耐火材９が形成され、上記焼結過程において１４００℃の温度が好ましい。
【００２６】
以上の構成によれば、本考案は、少なくとも、下記の利点が得られる。
【００２７】
１、スラグ粒の粒径を２００メッシュ（ｍｅｓｈ）乃至４００メッシュ（ｍｅｓｈ）に制御して、スラグ粒の窒素含有量が４７０５ｐｐｍ−６８８０ｐｐｍまでに低減され、耐火材のクラックや破裂等の問題が有効に解消される。
【００２８】
２、研磨で、制御スラグ粒の粒径が上記のメッシュ条件に満足でき、コストダウンや加工が速い利点が得られる。
【００２９】
３、スラグ粒の窒素含有量が低下され、耐火材ブランクのアンモニアガス発生現象も、それとともに有効に低下される。
【００３０】
４、スラグ粒の粒径が２００メッシュ〜４００メッシュの間に制御されて、耐火煉瓦の表面細緻化が良くなる。
【００３１】
以上のように、本考案に係るアルミニウム集塵とアルミニウム製錬スラグ再利用構造は、有効に、従来の諸欠点を解消でき、研磨機構と選別機構とを利用して、アルミニウム製錬スラグを適当な粒径や低い窒素含有量のスラグ粒に研磨でき、また、混合機構や加圧機構と焼結機構でスラグ粒を耐火材に作製でき、そのため、製程において、アンモニアガスの発生が有効に低減され、また、耐火材のクラックや破裂現象が低下され、これにより、作製のコストダウンや耐火材の表面細緻化が良くなる利点が得られる
【００３２】
そのため、本考案は、より進歩的かつより実用的で、法に従って実用新案登録を出願する。
【００３３】
以上は、ただ、本考案のより良い実施例であり、本考案は、それによって制限されることが無く、本考案に係わる実用新案登録請求の範囲や明細書の内容に基づいて行った等価の変更や修正は、全てが、本考案の実用新案登録請求の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００３４】
１      研磨機構
１１    窒素含有量制御器
２      選別機構
２１    選別制御器
３      混合機構
３１    添加量制御器
３２    粘着剤
４      加圧機構
４１    圧力制御器
５      焼結機構
５１    温度制御器
６      アルミニウム製錬スラグ
６ａ    スラグ粒
６０ａ  ４００メッシュのスラグ粒
７      ブランク
８      耐火材ブランク
９      耐火材
【図１】
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【図２】
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