(57)【要約】【課題】ロストワックス法により鋳造した使用済みの耐火材をリサイクルできるようにする。【解決手段】ロストワックス法により金属製品、貴金属製品を鋳造した後の使用済み耐火材から鉄成分を除去処理する第１工程と、前記第１工程により鉄成分を除去した使用済み耐火材を篩い分けして一定の粒度以下の粒度調整耐火材とする第２工程と、前記第２工程によって得られる粒度調整耐火材に添加剤を混合して再生用耐火材とする第３工程とからなることを特徴とする。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロストワックス法により金属製品、貴金属製品を鋳造した後の使用済み耐火材から鉄成分を除去処理する第１工程と、前記第１工程により鉄成分を除去した使用済み耐火材を篩い分けして一定の粒度以下の粒度調整耐火材とする第２工程と、前記第２工程によって得られる粒度調整耐火材に添加剤を混合して再生用耐火材とする第３工程とからなることを特徴とするロストワックス法による使用済み耐火材の再生方法。
【請求項２】
第２工程の篩い分け処理は、メッシュが上から下に向かって小さくなる複数の篩を上下に重合し、上端の篩に使用済み耐火材を供給して自重で流下させ、上端の篩から下端の篩に向かって大粒子から小粒子を順に篩い分けして除去するようにした請求項１に記載のロストワックス法による耐火材の再生方法。
【請求項３】
第３工程における添加剤は、石膏系硬化剤、リン酸系硬化剤、セメント、自硬性組成物の少なくとも一種以上である請求項１または２のいずれかの項に記載のロストワックス法による耐火材の再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロストワックス法により金属製品、貴金属製品を鋳造した後の使用済み耐火材をリサイクルするロストワックス法による耐火材の再生方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属、貴金属により身飾品、装飾品などのアクセサリー、眼鏡のアクセサリーなどを鋳造する方法として、例えば特開２００２−１０２９３０号公報に記載されているように、ロストワックス法が知られている。
上記ロストワックス法は、金属で製品モデルを製作し、この製品モデルに基づいてシリコンモデル型を作製する。そして、上記シリコンモデル型の空部にワックスを充填して硬化させることによりワックスモデルを作製し、鋳型枠の内部に上記ワックスモデルを装填するとともに硬化剤（一般的には石膏）とシリカとの混合粉体を水で練り合わせてなる耐火材を充填し、上記耐火材の内部に前記ワックスモデルを埋没させ、上記鋳型枠を乾燥させて耐火材が硬化したら鋳型枠の一端に設けてあるキャップ材を取り外し、約８５０℃で８時間程度加熱焼成してワックスモデル及び硬化剤の内の燃焼成分を消失させ、耐火材の内部にワックスモデルの空部を形成する。
次いで、上記鋳型枠の空部に鋳造機を使用して金属湯を流し込み、冷却して前記製品モデルと同一形状の金属製品若しくは貴金属製品を鋳造する。
このようにして金属製品、貴金属製品を鋳造した後は、従来では焼成により残存する石膏の一部の無機質成分とシリカ粉末からなる使用済み耐火材を崩壊して廃棄処分にしている。
【０００３】
また、ロストワックス法ではないが、鋳造後の鋳物砂にアルカリ金属塩と反応する反応性添加物を添加して、砂粒の表面にアルカリ金属塩が溶融着するのを防止したり（特開２００１−２０５３８８号公報）、若しくは加熱により再生する方法（特開平１０−３１４９３０号公報）などが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、鋳造後の使用済み耐火材をそのまま廃棄するのはきわめて無駄なことであり、また熱処理するには大規模な再生装置が必要であって、簡単にリサイクルできるものではない。
したがって、本発明はロストワックス法において金属製品を鋳造した後の使用済み耐火材を、きわめて簡単に、しかも確実に再生して低廉にリサイクルできるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的達成のため、本発明の請求項１に記載の発明は、ロストワックス法により金属製品、貴金属製品を鋳造した後の使用済み耐火材から鉄成分を除去処理する第１工程と、前記第１工程により鉄成分を除去した使用済み耐火材を篩い分けして一定の粒度以下の粒度調整耐火材とする第２工程と、前記第２工程によって得られる粒度調整耐火材に添加剤を混合して再生用耐火材とする第３工程とからなることを特徴とするものである。
【０００６】
また請求項２に記載の発明は、第２工程の篩い分け処理は、メッシュが上から下に向かって小さくなる複数の篩を上下に重合し、上端の篩に使用済み耐火材を供給して自重で流下させ、上端の篩から下端の篩に向かって大粒子から小粒子を順に篩い分けして除去するようにしたこと、請求項３に記載の発明は、第３工程における添加剤は、石膏系硬化剤、リン酸系硬化剤、セメント、自硬性組成物の少なくとも一種以上であることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の態様を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の第１工程を示す概略図、図２は本発明の第２工程を示す概略図、図３は本発明の第３工程を示す概略図である。
【０００８】
本発明は、ロストワックス法により金属製品、貴金属製品を鋳造した後の使用済みの耐火材をリサイクルするものである。このような耐火材としては、硬化剤（一般的には石膏）とシリカとの混合粉体を水で練り合わせてなる耐火材を使用し、鋳型枠を高温で熱処理して金属製品若しくは貴金属製品を鋳造した後のものであるから、使用済み耐火材としては、高温加熱による焼成によって残存する石膏の一部の無機質成分の粉末及びシリカ粉末が主成分であって、これらの粉末が焼成によって団粒化して固まっていたり、鉄製の鋳型枠が焼成されることによって生じる微細片や粉末などが混入している。
【０００９】
したがって、本発明の第１工程では、図１で示すように、合成樹脂、アルミニウム等からなる非鉄製の容器１に、金属製品、貴金属製品をロストワックス法により鋳造した後に発生する使用済み耐火材２を水３とともに供給し、充分に攪拌して前記耐火材２を粒子として水中に分散させ、その中に永久磁石４を挿入して充分に攪拌し、永久磁石４により耐火材２に含まれる片状、粉末状の鉄成分を除去し、鉄成分を含まない無機質成分からなる組成物とする。
【００１０】
前記第１工程において、ロストワックス法により金属、貴金属製品を１回鋳造したとしても、使用済み耐火材２は多量に発生しない。したがって、多数回の鋳造作業によって使用済み耐火材２が多量に溜まった場合に、第１工程を実施すればよい。また、第１工程においては、棒状の永久磁石４を使用して使用済み耐火材を攪拌しながら鉄成分を除去するようにするとよい。
【００１１】
前記第１工程によって鉄成分が除去された耐火材を、第２工程では粒度調整をして一定の粒度以下にする。その具体的構成としては、上面が開放する回収容器１１の開口上縁部を布、耐水紙などからなる濾布１２で被覆するとともに、複数箇所に篩の支持具１３を取り付ける。そして、前記支持具１３に篩１４をセットして、第１工程により鉄分を除去した耐火材を水とともに篩１４に上から供給して粒度を調整する。
【００１２】
図２によれば、篩１４は上下に３段に積層してあり、上段から下段に向かって篩目を小さくしてある。例えば、最上段の篩は３０メッシュの篩目、中段の篩は７０メッシュの篩目、最下段の篩は１３０メッシュの篩目に設定する。
したがって、最上段の篩１４に第１工程を終了した耐火材を水とともに供給すると、最上段の篩では３０メッシュ通過の粒度となり、中段の篩では７０メッシュ通過となり、最下段の篩では１３０メッシュ通過の粒度となって濾布１２に溜まるし、水が回収容器１１の内部に貯留する。
【００１３】
この第２工程によれば、ロストワックス法により高温で焼成された耐火材が、団粒化していたり固結していても、各篩によって確実に除去されるばかりでなく、鉄成分以外の不純物が混入していたとしても、取り除くことができる。したがって、濾布１２には粒子の細かい良質な耐火材だけが回収されることになる。
そして、耐火材を、篩目が異なる複数の篩を順に通過させることにより、大きな粒子から小さな粒子が次第に除去されることになるので、各篩に目詰まりが発生したり多量の粒子が溜まることがなくて、第２工程を無理なく処理することができる。
【００１４】
前記第２工程が終了すると、粒度が調整された微細で良質な耐火材になるので、第３工程では添加剤を混合して再生用の耐火材に処理する。
【００１５】
ロストワックス法により使用済みとなった耐火材は、高温の焼成により硬化剤が消失しているので、第３工程における添加剤としては、硬化剤である。
上記第３工程の具体的方法としては、図３で示すように、容器２１の内部に第２工程で精製された粒度調整耐火材２２を入れ、また添加剤２３と水２４をそれぞれ供給して攪拌棒２５などで充分に攪拌混合する。
【００１６】
前記添加剤２３は、前述のように既に消失された硬化剤を補うものであるから、ロストワックス法において耐火材の硬化剤として一般的に使用されている石膏系硬化剤、リン酸系硬化剤、セメント、自硬性組成物などを利用するものであり、これらの成分の内の一種でもよいし、二種以上を混合して添加剤とすることもできる。
【００１７】
上記添加剤の配合率は、耐火材１００重量部に対して添加剤１０〜３０重量部であって、水を添加して攪拌混合すると、そのままロストワックス法による金属、貴金属の鋳造用の耐火材として使用することができる。
【００１８】
以上本発明を図面に基づいて実施例を説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された構成を変更しない限りどのようにでも実施することができる。例えば、各工程においては、容器を使用しながら手動で処理するように説明したが、使用済み耐火材の量が多ければ機械的手段で攪拌しながら鉄成分を除去したり篩い分けし、また添加剤を混合してリサイクルすることもできる。
【００１９】
【発明の効果】
以上要するに、本発明は、ロストワックス法により金属製品、貴金属製品を鋳造した後の使用済み耐火材から鉄成分を除去処理する第１工程と、前記第１工程により鉄成分を除去した使用済み耐火材を篩い分けして一定の粒度以下の粒度調整耐火材とする第２工程と、前記第２工程によって得られる粒度調整耐火材に添加剤を混合して再生用耐火材とする第３工程とからなることを特徴とする。
したがって、きわめて簡単な工程によって、粒子の細かい良質な再生用耐火材としてリサイクルすることができるのであり、そのままロストワックス法による精密な鋳造が可能である。しかも、使用済み耐火材は、篩い分け以外にほとんど廃棄しないので、廃棄による公害が発生したり、無駄な資源を浪費することがない。
【００２０】
そして、篩い分け処理では、メッシュが上から下に向かって小さくなる複数の篩を上下に重合し、上端の篩に使用済み耐火材を供給して自重で流下させ、上端の篩から下端の篩に向かって大粒子から小粒子を順に篩い分けして除去するようにしているので、篩に多量の耐火材粒子が溜まることがなく、篩い分け処理が迅速になるし、添加剤として石膏系硬化剤、リン酸系硬化剤、セメント、自硬性組成物の少なくとも一種以上を使用すると、そのままの状態で再度ロストワックス法の鋳造に利用することができ、実用的価値の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１工程での概略図である。
【図２】本発明における第２工程での概略図である。
【図３】本発明における第３工程での概略図である。
【符号の説明】
１　容器
２　使用済み耐火材
３　水
４　永久磁石
１１　回収容器
１２　濾布
１３　支持具
１４　篩
２１　容器
２２　粒度調整耐火材
２３　添加剤
２４　水
【図１】
2004050222.tif 000002
【図２】
2004050222.tif 000003
【図３】
2004050222.tif 000004