(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
融点以上に保持された金属ドロスを収容する、少なくとも底部に貫通孔が形成された収容部材と、
上記収容部材に収容された金属ドロスを圧搾する昇降可能な圧搾部材とを備える金属ドロス処理装置において、
上記圧搾部材は、移動方向に一定の外周で延在する円柱部位と、
上記収容部材の底部に対向する加圧面を有し、上記円柱部位の端面から当該加圧面まで外周を徐々に減じて延在するテーパー部位とを備え、
上記円柱部位は、上記収容部材に緩嵌することを特徴とする金属ドロス処理装置。
【請求項２】
上記収容部材は、
上記円柱部位の外周面に緩嵌する第１の内周面と、
上記第１の内周面に連接し、上記収容部材の底部まで内周を徐々に増して延在する第２の内周面と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の金属ドロス処理装置。
【請求項３】
上記圧搾部材に対する上記収容部材の位置決めを行うための位置決め機構を備え、
上記位置決め機構は、
上記圧搾部材を挟んで平行に突設され、上記加圧面よりも上記収容部材側に延在する少なくとも２つのガイド部材と、
上記収容部材の開口部を挟んで設けられ、上記ガイド部材を挿入可能な少なくとも２つのガイド部材挿入口と、
を有することを特徴とする請求項１または２に記載の金属ドロス処理装置。
【請求項４】
上記圧搾部材の移動を制御する圧搾部材移動制御部を備え、
上記圧搾部材移動制御部は、上記収容部材に収容された金属ドロスの表面が上記加圧面によって脈動的に加圧されるように、上記圧搾部材を反復移動させることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の金属ドロス処理装置。
【請求項５】
上記収容部材は、
当該収容部材の壁部を構成する円筒部材と、
上記円筒部材の下方に配置され、当該収容部材の底部を構成する、貫通孔が形成された有孔板状部材と、
からなることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の金属ドロス処理装置。
【請求項６】
上記円筒部材と上記有孔板状部材との間を所定の間隔に保持するためのスペーサ部材を挿入するスペーサ部材挿入機構を備え、
上記スペーサ部材挿入機構は、
上記円筒部材を昇降移動させる円筒部材昇降手段と、
上記円筒部材昇降手段によって上昇させた上記円筒部材と、上記有孔板状部材との間に上記スペーサ部材を挿入するスペーサ部材挿入手段と、
を備えることを特徴とする請求項５に記載の金属ドロス処理装置。
【請求項７】
上記収容部材に収容された金属ドロスの表面を覆う押し板部材を備え、
上記押し板部材は、
上記収容部材に収容された金属ドロスを加圧する面に、複数の隆起部が並列に設けられており、
上記隆起部は、当該隆起部の長手方向から見た断面が、三角形であることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の金属ドロス処理装置。
【請求項８】
請求項１から７の何れか１項に記載の金属ドロス処理装置を備えることを特徴とする金属ドロス処理システム。
【請求項９】
圧搾室に収容された融点以上の金属ドロスを圧搾し、当該圧搾室の底部に形成された貫通孔から、金属ドロスに含まれる溶融金属を分離する金属ドロス処理方法において、
上記圧搾室に収容された金属ドロスを圧搾部材によって圧搾する圧搾ステップを有し、
上記圧搾ステップは、
上記圧搾部材の先端部に形成された外周を徐々に減じて延在するテーパー外周面と、上記圧搾室の内周面との隙間に流入した溶融金属を、上記圧搾部材で吸熱することにより凝固させて当該隙間を塞ぐ凝固ステップと、
上記圧搾部材の後端部に形成された一定の外周で延在する円柱部外周面を、上記圧搾室の内周面に緩嵌させる緩嵌ステップと、
を含むことを特徴とする金属ドロス処理方法。
【請求項１０】
上記圧搾室に収容された金属ドロスの表面を上記圧搾部材で脈動的に加圧して、当該金属ドロスの表面に凝固層を形成する凝固層形成ステップを含むことを特徴とする請求項９に記載の金属ドロス処理方法。
【請求項１１】
上記圧搾室に収容された金属ドロスに対して振動を付与し、溶融金属を液滴として金属ドロスから分離させる分離ステップを有すること特徴とする請求項９または１０に記載の金属ドロス処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属ドロス処理装置に関するものであり、詳細には、金属ドロスから溶融金属を適切に分離回収するための金属ドロス処理装置、当該金属ドロス処理装置を備えた金属ドロス処理システム、および金属ドロス処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウムドロスは、アルミニウム、アルミニウム酸化物およびアルミニウム窒化物を主成分とし、合金添加元素であるマグネシウム、シリコンなどの酸化物、窒化物、塩化物およびフッ化物を多量成分とする粉粒状の混合体である。
【０００３】
そして、アルミニウムドロス中の溶融アルミニウムの存在状態は、以下に示す３つの種類に分類される。
（１）酸化物、窒化物と分離した塊、或いは、溜まりとして存在する状態。
（２）酸化物、窒化物と分離しているが、それらが互いに絡まりあって存在する状態。
（３）微細な溶融アルミニウムの液滴、或いは、微細粒子の周囲が、酸化物または窒化物の皮膜で覆われて存在する状態。
【０００４】
アルミニウムの融点以上の高温状態では、酸素／窒素雰囲気下にあるアルミニウムドロスは、酸化反応、窒化反応が進行している状態にあり、放置すれば１０％〜２０％の溶融アルミニウムが酸化損耗してしまう。
【０００５】
このような溶融アルミニウムの酸化による損耗を低減するためには、溶融アルミニウムが高温で流動性を保っている間に速やかに多くの溶融アルミニウムを分離回収し、回収した溶融アルミニウムの温度を下げることが有効であり、溶融アルミニウムの回収効率を向上させる観点からその実現が望まれていた。
【０００６】
そこで、本願発明者らは、鋭意検討の結果、アルミニウムドロスから溶融アルミニウムを高効率に分離回収することができる処理装置および処理方法を実現し、特許文献１〜３に開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３２５９００２号明細書（２００１年１２月１４日公開）
【特許文献２】特許第４１０７６５７号明細書（２００８年４月１１日公開）
【特許文献３】特開２００６−３１２７６６号公報（２００６年１１月１６日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、高温のアルミニウムドロスを収納した容器を圧搾ヘッドに対して設置する際の位置決めには精度上の制約がある。このため、特許文献１〜３では、容器の内径に対して圧搾ヘッドの外径を十分に小さくしており、その結果、特許文献１〜３では、圧搾ヘッドと容器との間に大きな隙間が生じる。
【０００９】
このため、特許文献３では、圧搾時にアルミニウムドロスから押し出された溶融アルミニウムが、当該隙間に大量に流入して凝固した結果、バリ状の固着物が付着する現象が生じる。当該バリ状の固着物が過大に成長すると、圧搾ヘッドの動作が阻害され、さらに、圧搾室から圧搾後のアルミニウムドロスの残渣を取り出す作業などにも支障をきたすという問題を有している。
【００１０】
これに対して、特許文献１および特許文献２では、アルミニウムドロスの表面全体を覆う押し板を介在させることにより、圧搾ヘッドと容器との隙間への溶融アルミニウムの流入を妨げることで、バリ状の固着物の発生を抑制している。ところが、特許文献１および特許文献２のように、押し板を介在させた場合、押し板を設置する作業、並びに、圧搾後のアルミニウムドロスの残渣から押し板を取り外す作業が必要となり、作業効率が低下するという問題を有している。
【００１１】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、位置決めの簡略性を確保しつつ、押し板を介在させることなくバリ状の固着物の発生を抑制可能な金属ドロス処理装置、当金属ドロス処理装置を備えた金属ドロス処理装置システム、並びに、金属ドロス処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る金属ドロス処理装置は、上記の課題を解決するために、融点以上に保持された金属ドロスを収容する、少なくとも底部に貫通孔が形成された収容部材と、上記収容部材に収容された金属ドロスを圧搾する昇降可能な圧搾部材とを備える金属ドロス処理装置において、上記圧搾部材は、移動方向に一定の外周で延在する円柱部位と、上記収容部材の底部に対向する加圧面を有し、上記円柱部位の端面から当該加圧面まで外周を徐々に減じて延在するテーパー部位とを備え、上記円柱部位は、上記収容部材に緩嵌することを特徴としている。
【００１３】
本発明に係る金属ドロス処理方法は、上記の課題を解決するために、圧搾室に収容された融点以上の金属ドロスを圧搾し、当該圧搾室の底部に形成された貫通孔から、金属ドロスに含まれる溶融金属を分離する金属ドロス処理方法において、上記圧搾室に収容された金属ドロスを圧搾部材によって圧搾する圧搾ステップを有し、上記圧搾ステップは、上記圧搾部材の先端部に形成された外周を徐々に減じて延在するテーパー外周面と、上記圧搾室の内周面との隙間に流入した溶融金属を、上記圧搾部材で吸熱することにより凝固させて当該隙間を塞ぐ凝固ステップと、上記圧搾部材の後端部に形成された一定の外周で延在する円柱部外周面を、上記圧搾室の内周面に緩嵌させる緩嵌ステップとを含むことを特徴としている。
【００１４】
上記発明によれば、圧搾部材のテーパー部位の外周面と収容部材の内周面との隙間に流入した溶融金属を、圧搾部材の吸熱作用によって凝固させることが可能となる。これにより、圧搾部材のテーパー部位の外周面と収容部材の内周面との隙間へのさらなる溶融金属の流入を抑制することができる。また、圧搾部材の先端部にテーパー部位を設けることで加圧面は減少するが、凝固した金属によって当該隙間を塞ぐことにより加圧力の低下を防ぐことができる。
【００１５】
また、上記発明によれば、圧搾部材の円柱部位は、収容部材に緩嵌するため、円柱部位と収容部材の間に溶融金属が流入することを防ぐことができる。
【００１６】
さらに、上記発明によれば、圧搾部材は、先端部にテーパー部位を有しているため、圧搾部材を収容部材に容易に挿入することができるので、圧搾部材および収容部材の位置決めの簡略性を確保することができる。
【００１７】
以上のように、本発明によれば、位置決めの簡略性を確保しつつ、押し板を介在させることなくバリ状の固着物の発生を抑制可能な金属ドロス処理装置および金属ドロス処理方法を実現することができる。
【００１８】
また、本発明に係る金属ドロス処理装置では、上記収容部材は、上記円柱部位の外周面に緩嵌する第１の内周面と、上記第１の内周面に連接し、上記収容部材の底部まで内周を徐々に増して延在する第２の内周面とを有することが好ましい。
【００１９】
上記発明によれば、収容部材は、収容部材の底部まで内周を徐々に増して延在する第２の内周面を有している。このため、収容部材の底部の面積が拡大されるので、通過する溶融金属の量を増加させることができる。
【００２０】
これにより、金属ドロス処理装置による溶融金属の回収効率を向上させることができる。
【００２１】
また、本発明に係る金属ドロス処理装置では、上記圧搾部材に対する上記収容部材の位置決めを行うための位置決め機構を備え、上記位置決め機構は、上記圧搾部材を挟んで平行に突設され、上記加圧面よりも上記収容部材側に延在する少なくとも２つのガイド部材と、上記収容部材の開口部を挟んで設けられ、上記ガイド部材を挿入可能な少なくとも２つのガイド部材挿入口とを有することが好ましい。
【００２２】
上記発明によれば、圧搾部材を下降させる際、収容部材側に延在するガイド部材を、圧搾部材に先行させてガイド部材挿入口に挿入することが可能となる。
【００２３】
これにより、圧搾部材に対する収容部材の位置決めを正確に行うことができる。
【００２４】
また、本発明に係る金属ドロス処理装置では、上記圧搾部材の移動を制御する圧搾部材移動制御部を備え、上記圧搾部材移動制御部は、上記収容部材に収容された金属ドロスの表面が上記加圧面によって脈動的に加圧されるように、上記圧搾部材を反復移動させることが好ましい。
【００２５】
また、本発明に係る金属ドロス処理方法では、上記圧搾室に収容された金属ドロスの表面を上記圧搾部材で脈動的に加圧して、当該金属ドロスの表面に凝固層を形成する凝固層形成ステップを含むことが好ましい。
【００２６】
上記発明によれば、加圧面によって金属ドロスの表面を動脈的に加圧することによって、金属ドロスの表面に凝固層を形成することができる。
【００２７】
これにより、金属ドロスを圧搾する際、圧搾部材のテーパー部位と収容部材との隙間への溶融金属の流入を低減することができる。
【００２８】
また、本発明に係る金属ドロス処理装置では、上記収容部材は、当該収容部材の壁部を構成する円筒部材と、上記円筒部材の下方に配置され、当該収容部材の底部を構成する、貫通孔が形成された有孔板状部材とからなることが好ましい。
【００２９】
上記発明によれば、収容部材は、収容部材の壁部を構成する円筒部材と、円筒部材の下方に配置され、収容部材の底部を構成する貫通孔が形成された有孔板状部材との２つの部材からなる。
【００３０】
これにより、収容部材から圧搾後の金属ドロスの残渣を容易に取り出すことができ、また、収容部材のメンテナンス性を向上させることができる。
【００３１】
また、本発明に係る金属ドロス処理装置では、上記円筒部材と上記有孔板状部材との間を所定の間隔に保持するためのスペーサ部材を挿入するスペーサ部材挿入機構を備え、上記スペーサ部材挿入機構は、上記円筒部材を昇降移動させる円筒部材昇降手段と、上記円筒部材昇降手段によって上昇させた上記円筒部材と、上記有孔板状部材との間に上記スペーサ部材を挿入するスペーサ部材挿入手段とを備えることが好ましい。
【００３２】
上記発明によれば、円筒部材昇降手段によって円筒部材を上昇させることによって生じた隙間に、スペーサ部挿入手段によってスペーサ部を挿入する。
【００３３】
これにより、例えば、圧搾後の金属ドロスの残渣を包持した円筒部材と、有孔板状部材との間にスペーサ部材を挿入し、金属ドロスの残渣を圧搾部材で加圧することにより、円筒部材から金属ドロスの残渣を容易に分離することができる。
【００３４】
また、本発明に係る金属ドロス処理装置では、上記収容部材に収容された金属ドロスの表面を覆う押し板部材を備え、上記押し板部材は、上記収容部材に収容された金属ドロスを加圧する面に、複数の隆起部が並列に設けられており、上記隆起部は、当該隆起部の長手方向から見た断面が、三角形であることが好ましい。
【００３５】
上記発明によれば、押し板部材の金属ドロスを加圧する面に三角形の隆起が複数設けられているため、金属ドロスに接する表面積が増加する。
【００３６】
これにより、金属ドロスの表面の凝固を促進して、溶融金属の回収効率を向上させることができる。また、押し板部材を用いることで、圧搾後の金属ドロスの残渣を破砕する作業を容易にすることができる。
【００３７】
本発明に係る金属ドロス処理システムは、上記の課題を解決するために、上記金属ドロス処理装置を備えることを特徴としている。
【００３８】
上記発明によれば、位置決めの簡略性を確保しつつ、押し板を介在させることなくバリ状の固着物の発生を抑制可能な金属ドロス処理システムを実現することができる。
【００３９】
また、本発明に係る金属ドロス処理方法では、上記圧搾室に収容された金属ドロスに対して振動を付与し、溶融金属を液滴として金属ドロスから分離させる分離ステップを有することが好ましい。
【００４０】
上記発明によれば、金属ドロスに対して振動を付与するため、溶融金属分を液滴として金属ドロスから分離させることができる。
【００４１】
これにより、金属ドロス中の溶融金属の回収効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００４２】
以上のように、本発明に係る金属ドロス処理装置では、上記圧搾部材は、移動方向に一定の外周で延在する円柱部位と、上記収容部材の底部に対向する加圧面を有し、上記円柱部位の端面から当該加圧面まで外周を徐々に減じて延在するテーパー部位とを備え、記円柱部位の外周面は、上記収容部材に緩嵌する。
【００４３】
それゆえ、本発明に係る金属ドロス処理装置によれば、位置決めの簡略性を確保しつつ、押し板を介在させることなくバリ状の固着物の発生を抑制可能な金属ドロス処理装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１（ａ）は、本発明に係るアルミニウムドロス処理装置の第１の実施形態を示す側面透視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示されるアルミニウムドロス処理装置の正面透視図である。
【図２】図２（ａ）は、図１に示される圧搾ユニットを示す断面図であり、図２（ｂ）は、図１に示されるコンテナ側壁部を示す断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ａ）に示される圧搾ヘッドを図２（ｂ）に示されるコンテナ側壁部に挿入した状態を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）は、第１の実施形態に係るアルミニウムドロス処理装置の動作状態を示す側面透視図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示されるアルミニウムドロス処理装置の正面透視図であり、図３（ｃ）は、図３（ｂ）に示されるアルミニウムドロス処理装置のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図４（ａ）は、第１の実施形態に係るアルミニウムドロス処理装置に用いられる金属押し板を示す下面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示される金属押し板のＢ−Ｂ断面図であり、図４（ｃ）は、図４（ａ）に示される金属押し板のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】図５（ａ）は、第１の実施形態に係るコンテナユニット分離組立装置を示す正面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示されるコンテナユニット分離組立装置の側面図である。
【図６】図６（ａ）は、図５（ａ）に示されるコンテナユニット分離組立装置にコンテナユニットを載置した状態を示す正面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示されるコンテナユニット分離組立装置の側面図である。
【図７】図７（ａ）は、第１の実施形態に係る金属押し板自動取外し装置を示す正面透視図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示される金属押し板自動取外し装置の上面図である。
【図８】図８（ａ）は、図７（ａ）に示される金属押し板自動取外し装置の動作状態を示す正面透視図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示される金属押し板自動取外し装置の上面透視図である。
【図９】図９（ａ）は、本発明に係るアルミニウムドロス処理装置の第２の実施形態を示す正面透視図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示されるアルミニウムドロス処理装置の上面透視図である。
【図１０】図１０（ａ）は、第２の実施形態に係るアルミニウムドロス処理装置の動作状態を示す正面透視図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示されるアルミニウムドロス処理装置の上面透視図であり、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）の部分拡大図であり、図１０（ｄ）は、図１０（ｂ）の部分拡大図である。
【図１１】図１１（ａ）は、第２の実施形態に係るアルミニウムドロス処理装置の動作状態を示す正面透視図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
本発明に係る金属ドロス処理装置に関する第１の実施形態について、図１〜図８に基づいて説明すれば以下のとおりである。本実施形態では、本発明に係る金属ドロス処理装置を用いて、アルミニウムドロスを処理する場合について説明する。
【００４６】
（１）アルミニウムドロス処理装置
図１（ａ）は、本実施形態に係るアルミニウムドロス処理装置１００の構成を示す側面透視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示されるアルミニウムドロス処理装置１００の正面透視図である。図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるように、アルミニウムドロス処理装置（金属ドロス処理装置）１００は、コンテナユニット１と、圧搾ユニット２と、圧搾ユニット昇降ユニット４と、フレームユニット５と、制御部（圧搾部材移動制御部）６とを備えている。
【００４７】
コンテナユニット１は、コンテナ側壁部（円筒部材）１１と、スリットダイス（有孔板状部材）１２と、メタルケース（回収部材）１３とから構成されており、コンテナユニット載置／搬送台１５に載置されている。また、コンテナ側壁部１１とスリットダイス１２とは、融点以上に保持されたアルミニウムドロス３ａを収容する圧搾室１Ａを有する収容器（収容部材）１ａを構成している。
【００４８】
コンテナ側壁部１１は、圧搾室１Ａの壁部を構成する円筒部材であり、外周面の両端部には上部フランジ部１１ｄと下部フランジ部１１ｅとが突設されている。そのうち、圧搾室１Ａの開口部側に突設された上部フランジ部１１ｄには、圧搾室１Ａを挟んで２つの位置決めガイド挿入口（ガイド部材挿入口）１１ｃが設けられている。なお、コンテナ側壁部１１の形状については後述する。
【００４９】
スリットダイス１２は、コンテナ側壁部１１の下方に配置され、圧搾室１Ａの底部を構成する、貫通孔１２ａが形成された板状部材である。貫通孔１２ａは、アルミニウムドロス３ａに含まれる非金属粒子同士のアーチング現象を利用して、非金属粒子の通過を遮断し、溶融アルミニウムを通過させることにより、アルミニウムを分離する。貫通孔１２ａは、少なくとも１つ以上設けられていればよく、スリット状以外に、例えば、円形状に形成してもよい。なお、このようなスリットダイス１２は、日本国特許公報第３１５５９７０号公報に開示されており、参照によって本願に引用される。
【００５０】
メタルケース１３は、スリットダイス１２の下方に配置され、貫通孔１２ａを通過した溶融アルミニウムを回収する金属製の容器である。メタルケース１３は、フレームユニット５の下部フレーム５３に設置されたコンテナユニット載置／搬送台１５に載置されている。
【００５１】
コンテナユニット載置／搬送台１５は、コンテナ側壁部１１、スリットダイス１２およびメタルケース１３が積層されたコンテナユニット１を載置するものである。コンテナユニット載置／搬送台１５は、コンテナユニット１を載置した状態で、フォークリフトなどによって搬送される。
【００５２】
また、アルミニウムドロス処理装置１００では、スリットダイス１２上に、ガラスクロス（網状部材）１４が敷設されている。ガラスクロス１４は、熱伝導率の小さいガラス繊維からなる目開き３ｍｍ以下の布状フィルターであり、多くの微小開口部を有している。
【００５３】
ここで、アルミニウムドロスを構成する非金属粒子の大部分は、粒子径１ｍｍ以下と非常に細かく、また、非金属粒子と溶融アルミニウムとの分離が進んでいるアルミニウムドロスでは非金属粒子の流動性が高い状態になっている。このため、非金属粒子の一部がスリットダイス１２の貫通孔１２ａを通過して、回収された溶融アルミニウム上に落下する、或いは、メタルケース１３に堆積してしまう。これは、アルミニウムドロス処理装置が本来目的とするアルミニウムと非金属粒子との分離効率を減じるものである。
【００５４】
特に、塗料、油脂類の付着が多い溶解原料を大量に使用する工場から発生するアルミニウムドロスの場合、塗料、油脂類の燃焼残渣であるカーボンブラックが、非金属粒子およびアルミニウム液滴を全体的にコーティングする。この結果、非金属粒子相互の摩擦力が大幅に減じられて、非金属粒子同士のアーチング現象が封殺されるため、スリットダイス１２の貫通孔１２ａを通過し易くなる。
【００５５】
このような非金属粒子が貫通孔１２ａを通過することを抑制するためには、例えば、貫通孔１２ａの大きさを、１ｍｍ以上、３ｍｍ以下程度に小さくすることが考えられる。しかしながら、この場合、溶融アルミニウムの温度が貫通孔１２ａで低下し、半溶融、若しくは、凝固状態となって貫通孔１２ａを詰まらせてしまう。このため、アルミニウムの回収率が大きく低下し、また、貫通孔１２ａの詰まり除去、清掃に多大の労力が必要となり、コスト的に不利となる以上に実用性を損なうという結果を招く。
【００５６】
そこで、アルミニウムドロス処理装置１００では、スリットダイス１２上にガラスクロス１４を敷設することにより、貫通孔１２ａを通過し易い微小な非金属粒子、或いは、摩擦係数の低い非金属粒子などの固体粒子をガラスクロス１４によって捕捉させる。これにより、実用性を損なうことなく、溶融アルミニウムと非金属粒子との分離効率を向上させることができる。
【００５７】
次に、圧搾ユニット２は、コンテナユニット１の上方に配置されており、圧搾ヘッド（圧搾部材）２１と、蓋板２４とを備えている。
【００５８】
圧搾ヘッド２１は、圧搾室１Ａに収容されたアルミニウムドロス３ａを加圧して圧搾するものであり、スリットダイス１２に対向する下面に加圧面２３ａを有している。また、圧搾ヘッド２１は、移動方向に一定の外周で延在する円柱部位２２と、円柱部位２２の端面から加圧面２３ａまで外周を徐々に減じて延在するテーパー部位２３とを有している。なお、圧搾ヘッド２１の形状については後述する。
【００５９】
蓋板２４は、その下面で圧搾ヘッド２１を垂下する板状部材であり、蓋板２４には圧搾ヘッド２１を挟んで２つの位置決めガイド（ガイド部材）２５が平行に突設されている。
【００６０】
位置決めガイド２５は、加圧面２３ａよりもコンテナユニット１側に延在する棒状部材であり、その先端には突端部２５ａがそれぞれ設けられている。なお、位置決めガイド２５および上述した位置決めガイド挿入口１１ｃは、圧搾ヘッド２１に対するコンテナユニット１の位置決めを行うための位置決め機構であり、その詳細については後述する。
【００６１】
次に、圧搾ユニット昇降ユニット４は、圧搾ユニット２を垂直方向に昇降移動させるものであり、圧搾ユニット昇降シリンダ４１と、シリンダロッド４２と、連結板４３と、昇降ガイド４４とを備えている。
【００６２】
圧搾ユニット昇降シリンダ４１は、フレームユニット５の上部フレーム５２に垂設されて固定されており、シリンダロッド４２および連結板４３を介して圧搾ユニット２の蓋板２４に連結されている。また、圧搾ユニット昇降シリンダ４１は、配線７を介して制御部６に接続されており、制御部６からの制御信号に従って、圧搾ユニット２を垂直方向に昇降移動させる。
【００６３】
昇降ガイド４４は、下方の端部が連結板４３に固定された棒状部材であり、上部フレーム５２を貫通することによって、圧搾ユニット２の垂直方向の昇降移動をガイドするものである。
【００６４】
フレームユニット５は、アルミニウムドロス処理装置１００の骨格を構成するものであり、上述した各ユニットを支持する。フレームユニット５は、コンテナユニット１を設置する下部フレーム５３の四隅に突設された４つの側部フレーム５１が、上部フレーム５２の四角を支持している。なお、図１では省略しているが、アルミニウムドロス処理装置１００の側面は、耐熱性を有する外壁パネルで覆われている。また、アルミニウムドロス処理装置１００の正面側には、コンテナユニット１を搬入および搬出するための扉８０が設けられている。
【００６５】
制御部６は、アルミニウムドロス処理装置１００の動作を制御するものである。制御部６は、圧搾ユニット昇降シリンダ４１の昇降移動を制御する制御信号を生成し、配線７を介して圧搾ユニット昇降シリンダ４１に送る。なお、制御部６は、ユーザの指示、或いは、所定のプログラムに従って制御信号を生成する。
【００６６】
次に、アルミニウムドロス処理装置１００が備える圧搾ヘッド２１およびコンテナ側壁部１１の形状について説明する。
【００６７】
図２（ａ）は、図１に示される圧搾ユニット２を示す断面図であり、図２（ｂ）は図１に示されるコンテナ側壁部１１を示す断面図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）に示される圧搾ヘッド２１を示す断面図であり、図２（ｂ）に示されるコンテナ側壁部１１に挿入した状態を示す断面図である。図２（ａ）に示されるように、圧搾ヘッド２１は、円柱部位２２と、テーパー部位２３との２つの部位からなり、テーパー部位２３は、円柱部位２２の下端側、即ち、コンテナユニット１側に設けられている。
【００６８】
円柱部位２２は、圧搾ヘッド２１の移動方向に中心軸を有する円柱部材であり、円柱外周面２２ａは、一定の外周で移動方向に延在して、テーパー外周面２３ｂに連接している。
【００６９】
テーパー部位２３は、下端に円柱部位２２より小径の加圧面２３ａを有しており、テーパー外周面２３ｂは、円柱部位２２の下端面の外縁から加圧面２３ａの外縁まで外周を徐々に減じて延在している。
【００７０】
加圧面２３ａは、圧搾室１Ａに収容されたアルミニウムドロス３ａを加圧するものであり、本実施形態では、円弧状に深さＷだけ窪んでいる。加圧面２３ａの外縁とテーパー外周面２３ｂとは角度θ１をなして連接しており、これにより、加圧面２３ａの外縁に沿って凸状のエッジ２３ｃが形成されている。
【００７１】
なお、角度θ１は、エッジ２３ｃが形成可能な角度であれば特に限定されない。また、本実施形態では、円弧状に深さＷだけ窪んだ加圧面２３ａとすることで外縁にエッジ２３ｃを設けているが、本発明はこれに限定されない。例えば、平面状の加圧面２３ａの外縁に段差を設けてエッジ２３ｃを形成してもよい。
【００７２】
テーパー外周面２３ｂは、円柱外周面２２ａに対して所定の角度で傾斜しており、当該所定の角度は、０．５度以上、１．５度以下であることがこの好ましく、さらに好ましくは、０．８度以上、１．０度以下である。
【００７３】
また、圧搾ヘッド２１の全高に対する、円柱部位２２とテーパー部位２３との高さの割合は、６０対４０から７０対３０までの範囲内にあることが好ましく、本実施形態では、円柱部位２２とテーパー部位２３との高さの割合は６５対３５である。
【００７４】
図２（ｂ）に示されるように、コンテナ側壁部１１は、上部開口部、即ち、圧搾ヘッド２１が挿入される側の開口部の近傍から、垂直方向に一定の内周で延在する非テーパー内周面（第１の内周面）１１ａと、非テーパー内周面１１ａに連接し、下方に向けて内周を徐々に増して延在するテーパー内周面（第２の内周面）１１ｂとを有している。
【００７５】
また、上部開口部の外縁および上部開口部と反対側の下部開口部の外縁部分は面取りされており、各開口部の直径を増加させる方向に傾斜した傾斜面１１ｆ・１１ｇが環状に形成されている。
【００７６】
図２（ｃ）に示されるように、圧搾ヘッド２１をコンテナ側壁部１１に挿入したとき、圧搾ヘッド２１の円柱外周面２２ａは、コンテナ側壁部１１の非テーパー内周面１１ａに緩嵌するようになっている。ここで、緩嵌とは、ごく僅かな隙間を介して嵌った状態をいい、本実施形態では、円柱外周面２２ａの直径は、非テーパー内周面１１ａの直径に対して５ｍｍ程度小さくしている。このため、円柱外周面２２ａと非テーパー内周面１１ａと間には、平均２．５ｍｍ程度の隙間が生じており、当該隙間を介して円柱部位２２は非テーパー内周面１１ａに嵌るように設計されている。
【００７７】
また、圧搾ヘッド２１をコンテナ側壁部１１に完全に挿入した状態、即ち、蓋板２４の下面が、上部フランジ部１１ｄの上面に当接した状態おいて、テーパー外周面２３ｂとテーパー内周面１１ｂとの傾斜が開始する位置は略一致しており、テーパー外周面２３ｂとテーパー内周面１１ｂとは、角度θ２をなしている。角度θ２は、３．０度以上、５．０度以下であることが好ましく、さらに好ましくは、４．０度以上、５．０度以下である。
【００７８】
次に、アルミニウムドロス処理装置１００が備える位置決め機構について説明する。
【００７９】
図３（ａ）は本実施形態に係る圧搾ユニット２の移動状態を示す側面透視図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）に示されるアルミニウムドロス処理装置１００の正面透視図であり、図３（ｃ）は図３（ｂ）に示されるアルミニウムドロス処理装置１００のＡ−Ａ断面図である。
【００８０】
図３（ｃ）に示されるように、コンテナ側壁部１１の上端部側面に設けられた上部フランジ部１１ｄの上面は略正方形であり、圧搾室１Ａを挟んで対称な位置に位置決めガイド挿入口１１ｃが１つずつ設けられている。
【００８１】
また、図３（ａ）および図３（ｂ）に示されるように、蓋板２４には、圧搾ヘッド２１を挟んで対称な位置に位置決めガイド２５が１つずつ設けられており、位置決めガイド２５は、圧搾ユニット２が下降した際、位置決めガイド挿入口１１ｃに挿入可能な位置に突設されている。
【００８２】
従って、図３（ａ）に示されるように、圧搾ユニット２が下降したとき、位置決めガイド２５は、圧搾ヘッド２１に先行してコンテナユニット１に到達する。このため、位置決めガイド２５を位置決めガイド挿入口１１ｃに挿入しなが圧搾ユニット２を下降させることで、圧搾ヘッド２１に対するコンテナユニット１の位置ズレを防止することができる。これにより、圧搾ヘッド２１に対する圧搾室１Ａの位置決めを正確に行うことができるので、圧搾ヘッド２１とコンテナユニット１との接触による損傷を防止することができる。
【００８３】
次に、上述した構成のアルミニウムドロス処理装置１００を用いて、アルミニウムドロスから溶融アルミニウムを分離回収するアルミニウムドロス処理方法について説明する。
【００８４】
まず、コンテナユニット１のスリットダイス１２上に、ガラスクロス１４を敷設する。或いは、コンテナユニット１の組み立て時に、予め、スリットダイス１２にガラスクロス１４を敷設しておき、その後、ガラスクロス１４の上にコンテナ側壁部１１を積層してもよい。
【００８５】
次に、アルミニウムの融点以上に保持されたアルミニウムドロスを圧搾室１Ａに収容し、コンテナユニット１をフレームユニット５の下部フレーム５３上に設置する。
【００８６】
次に、圧搾室１Ａに収容されたアルミニウムドロス３ａに対して振動を付与し、アルミニウム成分を液滴としてアルミニウムドロス３ａから分離させる（分離ステップ）。これにより、アルミニウムドロス３ａ中の溶融アルミニウムの回収効率を高めることができる。なお、アルミニウムドロス３ａに対して振動を付与する方法は特に限定されないが、アルミニウムドロス処理装置１００に、振動を付与するための機構を組み込んでもよい。なお、このような振動を付与するための機構は、公開特許公報２００６−３１２７６６号に開示されており、参照によって本願に引用される。
【００８７】
次に、圧搾ユニット２を下降させる。このとき、位置決めガイド２５を、圧搾ヘッド２１に先行させて位置決めガイド挿入口１１ｃに挿入する。これにより、圧搾ヘッド２１に対するコンテナユニット１の位置決めを正確に行うことができる。
【００８８】
また、図２（ａ）に示されるように、圧搾ヘッド２１は、先端部にテーパー部位２３を有しており、さらに、図２（ｂ）に示されるように、コンテナ側壁部１１の上部開口部の外縁部分には傾斜面１１ｆが形成されている。このため、加圧面２３ａを圧搾室１Ａに容易に挿入することができるので、圧搾ヘッド２１に対するコンテナユニット１の位置決めの簡略性を確保することができる。
【００８９】
次に、圧搾室１Ａに収容されたアルミニウムドロス３ａの表面を加圧面２３ａで脈動的に加圧して、アルミニウムドロス３ａの表面に凝固層を形成する（凝固層形成ステップ）。
【００９０】
具体的には、アルミニウムドロス３ａの表面を加圧面２３ａによって僅かに加圧し、その状態を数秒間保持する。そして、圧搾ヘッド２１を僅かに上昇させた後、圧搾ヘッド２１を再度下降させて、アルミニウムドロス３ａの表面を加圧面２３ａによって僅かに加圧し、その状態を数秒間保持するという動作サイクルを必要な回数分繰り返す。これにより、アルミニウムドロス３ａの表面から数センチを凝固させた凝固層をアルミニウムドロス３ａに形成することができる。
【００９１】
なお、凝固層を形成させるための動作サイクルの回数は、アルミニウムドロス３ａの温度、アルミニウムドロス３ａを形成するアルミニウムの合金種などにより最適範囲が異なる。
【００９２】
このため、動作サイクルの回数が不足している場合は、凝固層の形成が不十分となり本来の目的を達成できない。逆に、動作サイクルの回数が多すぎる場合は、凝固層が厚くなり過ぎるため、圧搾室１Ａに収容されたアルミニウムドロス３ａの温度が低下する。この結果、アルミニウムドロス３ａに含まれる溶融アルミニウムの凝固、或いは、半凝固への移行が進み、アルミニウム回収率の低下をもたらす。
【００９３】
従って、最適範囲内の動作条件を特定した後、制御部６に動作サイクルの動作プログラムに組み込み、以後は自動で凝固層形成ステップを行うことが好ましい。
【００９４】
また、アルミニウムドロス処理装置１００では、図２（ａ）に示されるように、加圧面２３ａの外縁にエッジ２３ｃが設けられている。このため、凝固層形成ステップにおいて、エッジ２３ｃがアルミニウムドロス３ａの表面を動脈的に加圧するので、加圧面２３ａの外縁に面するアルミニウムドロス３ａの表面に凝固層を容易に形成することができる。当該部分に凝固層を形成することにより、アルミニウムドロス３ａを圧搾する際、圧搾ヘッド２１のテーパー外周面２３ｂとコンテナ側壁部１１の非テーパー内周面１１ａとの隙間への溶融アルミニウムの流入を低減することができる。
【００９５】
次に、圧搾ヘッド２１をさらに下降させてアルミニウムドロス３ａを圧搾する（圧搾ステップ）。このとき、図２（ａ）に示されるように、加圧面２３ａは円弧状に深さＷだけ窪んでいるため、アルミニウムドロス３ａは圧搾室１Ａの下方内側に向かって加圧される。このため、圧搾ヘッド２１のテーパー外周面２３ｂとコンテナ側壁部１１の非テーパー内周面１１ａとの隙間への溶融アルミニウムの流入をさらに低減することができる。
【００９６】
また、圧搾ヘッド２１のテーパー外周面２３ｂとコンテナ側壁部１１の非テーパー内周面１１ａとの僅かな隙間に流入した溶融アルミニウムは、圧搾ヘッド２１の吸熱効果によって当該隙間を塞ぐように凝固する。これにより、テーパー外周面２３ｂとコンテナ側壁部１１の非テーパー内周面１１ａとの隙間へのさらなる溶融アルミニウムの流入を抑制することができる。
【００９７】
また、圧搾ヘッド２１の先端部にテーパー部位を設けたことで加圧面２３ａは減少するが、凝固したアルミニウムによって当該隙間を塞ぐことにより、圧搾効率の低下を防ぐことができる。
【００９８】
さらに、圧搾ヘッド２１の円柱部位２２は、コンテナ側壁部１１の非テーパー内周面１１ａに緩嵌しているため、圧搾ヘッド２１の円柱外周面２２ａと、コンテナ側壁部１１の非テーパー内周面１１ａとの間への溶融アルミニウムの流入は抑止される。
【００９９】
従って、圧搾ヘッド２１を円柱部位２２とテーパー部位２３とで構成することにより、圧搾ヘッド２１と圧搾室１Ａとの隙間に溶融アルミニウムが流入することを効果的に防止することができるため、押し板を介在させることなくバリ状の固着物の発生を抑制することができる。
【０１００】
このようにして圧搾されたアルミニウムドロス３ａに含まれる溶融アルミニウムは、スリットダイス１２の貫通孔１２ａを通過する。ここで、アルミニウムドロス処理装置１００では、図２（ｂ）に示されるように、コンテナ側壁部１１はテーパー内周面１１ｂを有しており、また、コンテナ側壁部１１の下部開口部の外縁には傾斜面１１ｆが形成されている。このため、圧搾室１Ａの底部の面積を拡大することができるので、通過する溶融アルミニウムの量を増加させることができる。これにより、アルミニウムの回収効率を向上させることができる。
【０１０１】
また、アルミニウムドロス処理装置１００では、図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるように、スリットダイス１２上にガラスクロス１４が敷設されているため、溶融アルミニウムと非金属粒子との分離効率を向上させることができる。
【０１０２】
最後に、貫通孔１２ａを通過した溶融アルミニウムを、メタルケース１３で回収することにより、アルミニウムドロス３ａから溶融アルミニウムを適切に分離回収することができる。
【０１０３】
このように、アルミニウムドロス処理装置１００によれば、位置決めの簡略性を確保しつつ、押し板を介在さずにバリ状の固着物の発生を抑制可能であり、さらに分離効率および回収効率に優れた金属ドロス処理方法を実現することができる。
【０１０４】
なお、本実施形態に係るアルミニウムドロス処理装置１００は、上述したように、押し板を介在さずにバリ状の固着物の発生を抑制することができる。しかしながら、押し板を介在させてアルミニウムドロス３ａを圧搾することも可能である。
【０１０５】
図４（ａ）は、本実施形態に係るアルミニウムドロス処理装置１００に用いられる金属押し板６０を示す下面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示される金属押し板６０のＢ−Ｂ断面図であり、図４（ｃ）は、図４（ａ）に示される押し板のＣ−Ｃ断面図である。
【０１０６】
図４（ａ）〜図４（ｃ）に示されるように、金属押し板（押し板部材）６０は、円盤６１の下面、即ち、アルミニウムドロス３ａを加圧する面に３つの隆起部６２が設けられている。また、金属押し板６０の上面の中心部分にはハンドル６３が取り付けられている。
【０１０７】
図４（ｂ）に示されるように、長手方向と垂直な面に対する隆起部６２の断面は、峰６２ａを頂点とする三角形であり、３つの隆起部６２が平行に隣り合って設けられている。
【０１０８】
また、図４（ｃ）に示されるように、隆起部６２の両端面は峰６２ａの長さを減じる方向にそれぞれ傾斜しており、円盤６１の下面の端部と峰６２ａの端部とを結ぶ接線は、垂線に対して角度θ３をなしている。角度θ３は２５度以上、３５度以下であることが好ましく、本実施形態では、角度θ３は３０度である。
【０１０９】
このように、金属押し板６０のアルミニウムドロス３ａを加圧する面に隆起部６２を設けることにより、金属押し板６０のアルミニウムドロス３ａに接する表面積が増加するため、アルミニウムドロス３ａの表面の凝固を促進することができる。これにより、金属押し板６０の側面とコンテナ側壁部１１の非テーパー内周面１１ａとの隙間への溶融アルミニウムの流入を抑制して、溶融金属の回収効率を向上させることができる。また、圧搾後のアルミニウムドロス３ａには、隆起部６２に応じた窪みが形成されるため、アルミニウムドロス３ａの残渣を破砕する作業を容易にすることができる。
【０１１０】
（２）コンテナユニット分離組立装置
次に、本実施形態に係るアルミニウムドロス処理装置１００が備えるコンテナユニット１に好適に利用することができるコンテナユニット分離組立装置（コンテナユニット載置台）について説明する。
【０１１１】
コンテナユニット分離組立装置２００は、コンテナ側壁部１１、スリットダイス１２およびメタルケース１３が積層されたコンテナユニット１を分離して載置すると共に、コンテナユニット１の組み立て作業を簡略化するためのものである。
【０１１２】
図５（ａ）は、本実施形態に係るコンテナユニット分離組立装置２００を示す正面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示されるコンテナユニット分離組立装置２００の側面図である。
【０１１３】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示されるように、コンテナユニット分離組立装置２００は、コンテナ側壁部載置部１１０と、スリットダイス載置部１２０と、基部１３０と、背面壁部１４０を備えている。
【０１１４】
コンテナ側壁部載置部１１０は、コンテナ側壁部１１を載置するためのものであり、２つのコンテナ側壁部担持板１１１と、停止部１１２とを備えている。
【０１１５】
コンテナ側壁部担持板１１１は、図５（ｂ）に示される矢印の方向、即ち、コンテナユニット１の搬入方向に対してそれぞれ平行に配置されており、コンテナ側壁部１１の上部フランジ部１１ｄを担持する。
【０１１６】
停止部１１２は、搬送されたコンテナユニット１のうち、コンテナ側壁部１１の上部フランジ部１１ｄを当接させて、コンテナユニット１の搬入方向に対するコンテナユニット１の位置決めを行う。このため、停止部１１２は、コンテナユニット１の搬入方向から見て、コンテナユニット分離組立装置２００の背面側に配置された背面壁部１４０の上方に設けられている。
【０１１７】
スリットダイス載置部１２０は、スリットダイス１２を載置するためのものであり、スリットダイス担持板１２１と、支持部１２２とを備えている。スリットダイス載置部１２０は、基部１３０の両側に１組ずつ対向するように配置されており、スリットダイス担持板１２１は、支持部１２２によって水平に支持されている。
【０１１８】
基部１３０は、コンテナユニット分離組立装置２００の土台部分を構成するものである。基部１３０の上面はメタルケース載置面１３１であり、メタルケース１３はコンテナユニット載置／搬送台１５に載置された状態でメタルケース載置面１３１に載置される。
【０１１９】
背面壁部１４０は、コンテナユニット１の搬入方向から見て、メタルケース載置面１３１の背面側に直立に配置された板状部材であり、その上面でコンテナ側壁部載置部１１０を支持している。
【０１２０】
このようなコンテナユニット分離組立装置２００に、コンテナユニット１を載置する場合、例えば、フォークリフトＬなどで、コンテナユニット載置／搬送台１５に載置した状態でコンテナユニット１をコンテナユニット分離組立装置２００に搬入する。このとき、コンテナ側壁部１１の上部フランジ部１１ｄが、コンテナ側壁部担持板１１１よりも上方に位置するように持ち上げ、コンテナ側壁部１１の上部フランジ部１１ｄが停止部１１２に当接する位置まで押し出して位置決めを行う。
【０１２１】
図６（ａ）は、図５（ａ）に示されるコンテナユニット分離組立装置２００にコンテナユニット１を載置した状態を示す正面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示されるコンテナユニット分離組立装置２００の側面図である。
【０１２２】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示される位置に位置決めを行った後、図６（ｂ）に示される矢印の方向に、コンテナユニット１を下降させる。このとき、図６（ａ）および図６（ｂ）に示されるように、コンテナ側壁部１１がコンテナ側壁部担持板１１１に、スリットダイス１２がスリットダイス担持板１２１に、そして、メタルケース１３がメタルケース載置面１３１に順次担持または載置される。
【０１２３】
このように、コンテナユニット分離組立装置２００によれば、コンテナユニット１を分離しながら載置することが可能であるため、コンテナユニット１を分離するための作業効率を向上させることができる。
【０１２４】
なお、ここでは、コンテナユニット１を分離して載置する場合について説明したが、反対に、コンテナユニット分離組立装置２００に載置されたコンテナユニット１を組み立てる場合ことも可能である。この場合、図６（ａ）および図６（ｂ）に示される状態から、メタルケース１３を上昇させることで、コンテナユニット１を容易に組み立てることができる。
（３）金属押し板自動取外し装置
次に、本実施形態に係るアルミニウムドロス処理装置１００が金属押し板を介在させて圧搾したアルミニウムドロス３ａの残渣（以下、単に残渣と称する）から、融着した金属押し板を取り外す金属押し板自動取外し装置について説明する。
【０１２５】
図７（ａ）は、本実施形態に係る金属押し板自動取外し装置３００を示す正面透視図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示される金属押し板自動取外し装置３００の上面図である。
【０１２６】
図７（ａ）および図７（ｂ）に示されるように、金属押し板自動取外し装置３００は、除去ユニット（除去手段）２１０と、分離ユニット（分離部材挿入手段）２２０と、回転円筒枠２３０と、除去／分離ユニット昇降ユニット２４０と、スリットダイス配置台２０２と、回収ケース２０３とを備えている。また、スリットダイス配置台２０２上には、上面に金属押し板６０ａが融着した残渣３ｂを載置したスリットダイス１２が配置されている。
【０１２７】
除去ユニット２１０は、金属押し板６０ａの上面または側面（表面）に固着した固着物を除去するものであり、ヘッド２１１と、除去部材２１２と、除去ユニット移動シリンダ２１３と、シリンダロッド２１４とを備えている。
【０１２８】
除去部材２１２は、金属押し板６０ａの表面または側面に圧接して固着した固着物を除去するものであり、ヘッド２１１に保持されている。
【０１２９】
ヘッド２１１は、残渣３ｂに融着した金属押し板６０ａの上方に除去部材２１２を保持しており、一端がシリンダロッド２１４に接続されている。
【０１３０】
除去ユニット移動シリンダ２１３は、シリンダロッド２１４を介してヘッド２１１に連結されており、シリンダロッド２１４の伸縮に応じてヘッド２１１を水平方向に移動させる。また、各除去ユニット移動シリンダ２１３は、シリンダロッド２１４が装置の中心方向に向けて水平になるように、回転円筒枠２３０に取り付けられている。従って、除去ユニット移動シリンダ２１３は、金属押し板６０ａの遠心方向に沿ってヘッド２１１を移動させることができる。
【０１３１】
分離ユニット２２０は、残渣３ｂに融着した金属押し板６０ａを残渣３ｂから分離するためのものであり、分離ユニットシリンダ２２１と、分離ユニットシリンダ２２１の先端部に取り付けられた針２２３とを備えている。
【０１３２】
分離ユニットシリンダ２２１は、先端部に設けられた針２２３を伸縮させるものであり、各分離ユニット２２０は、針２２３が装置の中心方向に向けて水平になるように、回転円筒枠２３０に取り付けられている。
【０１３３】
回転円筒枠２３０は、除去／分離ユニット昇降ユニット２４０に垂下されており、回転駆動部（図示省略）によって回転可能に取り付けられている。回転円筒枠２３０には、除去ユニット移動シリンダ２１３と分離ユニットシリンダ２２１とが各４つずつ放射状に取り付けられている（図８（ｂ）を参照）。
【０１３４】
除去／分離ユニット昇降ユニット２４０は、除去ユニット移動シリンダ２１３および分離ユニットシリンダ２２１が取り付けられた回転円筒枠２３０を垂直方向に昇降移動させるものである。除去／分離ユニット昇降ユニット２４０は、円筒枠昇降シリンダ２４１と、連結板２４３と、昇降ガイド２４４とを備えている。
【０１３５】
円筒枠昇降シリンダ２４１は、金属押し板自動取外し装置３００の天面に垂設されて固定されており、連結板２４３を介して回転円筒枠２３０に連結されている。
【０１３６】
昇降ガイド２４４は、一方の端部が連結板２４３に固定された棒状部材であり、金属押し板自動取外し装置３００の天面を貫通することによって、回転円筒枠２３０の垂直方向の昇降移動をガイドする。
【０１３７】
スリットダイス配置台２０２は、金属押し板６０ａが融着した残渣３ｂを載置したスリットダイス１２を配置するものである。スリットダイス配置台２０２は、回転円筒枠２３０の下方に設けられており、中心部分に開口部２０２ａが設けられている。
【０１３８】
回収ケース２０３は、開口部２０２ａの下方に配置されており、金属押し板６０ａを残渣３ｂから取り外す際に滴下する溶融アルミニウムを回収する容器である。
【０１３９】
次に、残渣３ｂに融着した金属押し板６０ａを取り外す金属押し板自動取外し装置３００の動作について説明する。
【０１４０】
図８（ａ）は、図７（ａ）に示される金属押し板自動取外し装置３００の動作状態を示す正面透視図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示される金属押し板自動取外し装置３００の上面透視図である。
【０１４１】
図８（ａ）および図８（ｂ）に示されるように、スリットダイス配置台２０２上に、金属押し板６０ａが融着した残渣３ｂを配置した後、回転円筒枠２３０を円筒枠昇降シリンダ２４１によって下降させる。このとき、除去部材２１２が、金属押し板６０ａの上面に当接する位置まで回転円筒枠２３０を下降させる。
【０１４２】
次に、円筒枠昇降シリンダ２４１によって金属押し板６０ａに向かって一定の圧力を加えながら、除去ユニット移動シリンダ２１３によって、ヘッド２１１を金属押し板６０ａの遠心方向に向けて水平移動させる。このとき、除去部材２１２は金属押し板６０ａの上面に圧接しながら金属押し板６０ａの遠心方向に移動するため、金属押し板６０ａの上面に固着した固着物を除去することができる。
【０１４３】
さらに、上述したように、円筒枠昇降シリンダ２４１によって金属押し板６０ａに向かって一定の圧力が加えられているため、除去部材２１２が金属押し板６０ａの上面の外縁に達したとき、除去部材２１２は金属押し板６０ａの側面に固着した固着物を除去する。これにより、金属押し板６０ａと残渣３ｂとの融着面を露出させることができる。
【０１４４】
次に、円筒枠昇降シリンダ２４１によって、金属押し板６０ａと残渣３ｂとの融着面の高さになるように、針２２３の位置を調整する。そして、回転円筒枠２３０を回転させて、露出した金属押し板６０ａと残渣３ｂとの融着面に針２２３を対向させる。
【０１４５】
次に、分離ユニットシリンダ２２１によって、露出した金属押し板６０ａと残渣３ｂとの融着面に針２２３を挿入することにより、金属押し板６０ａと残渣３ｂとを分離する。
【０１４６】
このように、金属押し板自動取外し装置３００によれば、残渣３ｂから、金属押し板６０ａを自動的に取り外すことができる。
【０１４７】
なお、ここでは、回転円筒枠２３０を回転させる構成について説明したが本発明はこれに限定されない。例えば、金属押し板６０ａが融着した残渣３ｂを載置するスリットダイス配置台２０２を回転可能な構成としてもよい。
【０１４８】
以上のように、本実施形態に係るアルミニウムドロス処理装置１００は、アルミニウムの融点以上に保持されたアルミニウムドロス３ａを収容する、少なくとも底部に貫通孔１２ａが形成された収容器１ａと、収容器１ａに収容されたアルミニウムドロス３ａを圧搾する昇降可能な圧搾ヘッド２１とを備え、圧搾ヘッド２１は、移動方向に一定の外周で延在する円柱部位２２と、収容器１ａの底部に対向する加圧面２３ａを有し、円柱部位２２の端面から加圧面２３ａまで外周を徐々に減じて延在するテーパー部位２３と備え、円柱部位２２は収容器１ａの内周面に緩嵌する構成である。
【０１４９】
それゆえ、本実施形態によれば、置決めの簡略性を確保しつつ、押し板を介在させることなくバリ状の固着物の発生を抑制可能なアルミニウムドロス処理装置１００を実現することができる。
【０１５０】
また、本実施形態によれば、アルミニウムドロス処理装置１００を備えると共に、コンテナユニット分離組立装置２００、および金属押し板自動取外し装置３００などをさらに備えた金属ドロス処理装置システムを実現することができる。
〔第２の実施形態〕
本発明に係る金属ドロス処理装置の第２の実施形態について、図９から図１１に基づいて説明すれば以下のとおりである。本実施形態に係るアルミニウムドロス処理装置は、コンテナ側壁部とスリットダイスとの間にスペーサを挿入するスペーサ挿入ユニット（スペーサ部材挿入機構）を備える点で第１の実施形態と異なる。
【０１５１】
本実施形態に係るアルミニウムドロス処理装置は、残渣を包持したコンテナ側壁部とスリットダイスとの間にスペーサを挿入した状態で、圧搾ヘッドによって残渣を加圧することにより、コンテナ側壁部に包持された残渣を分離することを特徴とするものである。
【０１５２】
なお、説明の便宜上、第１の実施形態にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１５３】
図９（ａ）は、本実施形態に係るアルミニウムドロス処理装置１００ａを示す正面透視図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示されるアルミニウムドロス処理装置１００ａの上面透視図である。
【０１５４】
図９（ａ）および図９（ｂ）に示されるように、アルミニウムドロス処理装置１００ａは、スペーサ挿入ユニット７０を備えている。スペーサ挿入ユニット７０は、コンテナ側壁部載置台７１と、昇降ガイド７２と、コンテナ側壁部昇降シリンダ７３と、スペーサ（スペーサ部材）７５と、スペーサ連動軸７６と、スペーサ回転軸７７と、スペーサ移動シリンダ７８とを備えている。
【０１５５】
コンテナ側壁部載置台７１と、昇降ガイド７２と、コンテナ側壁部昇降シリンダ７３とは、コンテナ側壁部１１を昇降させるコンテナ側壁部昇降ユニットである（円筒部材昇降手段）。
【０１５６】
また、スペーサ連動軸７６と、スペーサ回転軸７７と、スペーサ移動シリンダ７８とは、コンテナ側壁部１１とスリットダイス１２との間にスペーサ７５を移動させるスペーサ移動ユニット（スペーサ部材挿入手段）である。
【０１５７】
コンテナ側壁部載置台７１は、コンテナ側壁部１１の上部フランジ部１１ｄを担持するものであり、２つのコンテナ側壁部載置台７１が、コンテナ側壁部１１の外周面を挟んで水平にして配置されている。
【０１５８】
昇降ガイド７２は、コンテナ側壁部載置台７１を貫通する棒状部材であり、コンテナ側壁部載置台７１の昇降移動をガイドするものである。昇降ガイド７２は、アルミニウムドロス処理装置１００ａの四角にそれぞれ突設されている。
【０１５９】
コンテナ側壁部昇降シリンダ７３は、コンテナ側壁部載置台７１を昇降移動させるものであり、昇降ガイド７２と同様に、アルミニウムドロス処理装置１００ａの四角にそれぞれ突設されている。
【０１６０】
スペーサ７５は、コンテナ側壁部１１とスリットダイス１２との間を所定の間隔に保持する断面コの字型の部材であり、コンテナ側壁部１１を担持する。スペーサ７５は、スペーサ回転軸７７を中心として水平方向に回転可能に取り付けられており、コンテナユニット１を挟んで１つずつ配置されている。
【０１６１】
スペーサ連動軸７６は、スペーサ７５に連結されており、スペーサ移動シリンダ７８の動作に従ってスペーサ７５を連動させるものである。
【０１６２】
スペーサ回転軸７７は、スペーサ７５を貫通してアルミニウムドロス処理装置１００ａのフレームユニット５に固定されており、スペーサ回転軸７７を回転可能に支持している。
【０１６３】
スペーサ移動シリンダ７８は、シリンダロッド７８ａ（図１０を参照）を伸縮させることにより、スペーサ回転軸７７を中心にスペーサ７５を回転移動させるものである。
【０１６４】
図１０（ａ）は、図９に示されるアルミニウムドロス処理装置１００ａの動作状態を示す正面透視図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示されるアルミニウムドロス処理装置１００ａの正面透視図であり、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）の部分拡大図であり、図１０（ｄ）は、図１０（ｂ）の部分拡大図である。
【０１６５】
図１０（ａ）〜図１０（ｄ）に示されるように、スペーサ移動シリンダ７８がシリンダロッド７８ａを伸長させると、連結板７９を介してシリンダロッド７８ａに連結されたスペーサ連動軸７６が、スペーサ回転軸７７を中心に回転してアルミニウムドロス処理装置１００ａの内部方向に移動する。このとき、スペーサ連動軸７６に連結されたスペーサ７５は、スペーサ連動軸７６に連動して、スペーサ回転軸７７を中心に９０度回転する。これにより、アルミニウムドロス処理装置１００ａの内部方向にスペーサ７５の一端を移動させることができる。
【０１６６】
一方、スペーサ移動シリンダ７８がシリンダロッド７８ａを収縮させると、スペーサ７５は、スペーサ連動軸７６に連動して、スペーサ回転軸７７を中心に逆回転する。これにより、スペーサ７５をアルミニウムドロス処理装置１００ａの側面側に戻すことができる。このように、スペーサ移動シリンダ７８の伸縮を制御することにより、スペーサ７５を移動させることができる。
【０１６７】
次に、アルミニウムドロス処理装置１００ａのコンテナ側壁部１１に包持された残渣を分離する動作について説明する。
【０１６８】
図１１（ａ）は、図１０に示されるアルミニウムドロス処理装置１００ａの動作状態を示す正面透視図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の部分拡大図である。
【０１６９】
まず、残渣３ｂを包持したコンテナ側壁部１１を上昇させる。具体的には、コンテナ側壁部昇降シリンダ７３（図１０を参照）を制御し、コンテナ側壁部載置台７１を上昇させる。このとき、コンテナ側壁部載置台７１は、コンテナ側壁部１１の上部フランジ部１１ｄを担持して所定の高さまコンテナ側壁部１１を上昇させる。
【０１７０】
次に、スペーサ移動シリンダ７８を制御し、スペーサ回転軸７７を中心に回転させることで、スペーサ７５をコンテナ側壁部１１の下方に移動させる。これにより、図１１（ｂ）に示されるように、スペーサ７５の一端は、アルミニウムドロス処理装置１００ａの内部方向に配置される。
【０１７１】
次に、コンテナ側壁部昇降シリンダ７３を制御し、コンテナ側壁部載置台７１を下降させて、スペーサ７５の上にコンテナ側壁部１１を載置する。これにより、図１１（ａ）に示されるように、コンテナ側壁部１１とスリットダイス１２との間にスペーサ７５が挿入された状態になる。
【０１７２】
そして、圧搾ユニット昇降シリンダ４１を制御して、圧搾ヘッド２１を下降させ、コンテナ側壁部１１に包持された残渣３ｂを加圧することにより、残渣３ｂをスリットダイス１２上に落下させる。これにより、コンテナ側壁部１１から残渣３ｂを分離することができる。
【０１７３】
以上のように、アルミニウムドロス処理装置１００ａはスペーサ挿入ユニットを備え、残渣３ｂを包持したコンテナ側壁部１１とスリットダイス１２との間にスペーサ７５を挿入した状態で、圧搾ヘッド２１によって残渣３ｂを加圧する構成である。
【０１７４】
それゆえ、本実施形態によれば、コンテナ側壁部１１に包持された残渣３ｂを自動的にコンテナ側壁部１１から分離することが可能なアルミニウムドロス処理装置１００ａを実現することができる。
【０１７５】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１７６】
本発明は、圧搾によってアルミニウムなどの金属ドロスから溶融金属を分離回収する金属ドロス処理装置に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１７７】
１    コンテナユニット
１ａ  収容器（収容部材）
１Ａ  圧搾室
２    圧搾ユニット
３ａ  アルミニウムドロス（金属ドロス）
３ｂ  残渣（金属ドロス残渣）
６    制御部（圧搾部材移動制御部）
１１    コンテナ側壁部（円筒部材）
１１ａ  非テーパー内周面(第１の内周面)
１１ｂ  テーパー内周面(第２の内周面)
１１ｃ  位置決めガイド挿入口(ガイド部材挿入口)
１１ｄ  上部フランジ部
１１ｅ  下部フランジ部
１２    スリットダイス（有孔板状部材）
１２ａ  貫通孔
１３    メタルケース
１４    ガラスクロス
１５    コンテナユニット載置／搬送台
２１    圧搾ヘッド（圧搾部材）
２２    円柱部位
２２ａ  円柱外周面（円柱部位の外周面）
２３    テーパー部位
２３ａ  加圧面
２３ｂ  テーパー外周面（テーパー部位の外周面）
２３ｃ  エッジ
２４    蓋板
２５    位置決めガイド(ガイド部材)
６０    金属押し板（押し板部材）
６０ａ  金属押し板（押し板部材）
７５    スペーサ（スペーサ部材）
１００    アルミニウムドロス処理装置（金属ドロス処理装置）
１００ａ  アルミニウムドロス処理装置（金属ドロス処理装置）
２００    コンテナユニット分離組立装置
２１０    除去ユニット
２２０    分離ユニット
３００    金属押し板自動取外し装置
【図１】
0005350432.tif 000002
【図２】
0005350432.tif 000003
【図３】
0005350432.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005350432.tif 000006
【図６】
0005350432.tif 000007
【図７】
0005350432.tif 000008
【図８】
0005350432.tif 000009
【図９】
0005350432.tif 000010
【図１０】
0005350432.tif 000011
【図１１】
0005350432.tif 000012