(57)【要約】【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、浮滓処理槽内に投入直後の浮滓中の非鉄金属溶融物が部分的に固化する懸念がなく、浮滓全体としても冷えにくく、溶融物の回収率が向上し、抽出回収までの時間的余裕が得られ、処理ライン構築上の制約が小さくなるものを提供する。【解決手段】上方に開放して浮滓を収容する浮滓処理槽１と、浮滓処理槽１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、浮滓収容槽１を傾かせる傾動手段４とを備え、浮滓処理槽１の底部中央位置に直立する筒状部１ａが一体形成され、筒状部１ａの内側に非接触状態で同心状に配置した回転駆動軸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、浮滓の収容前に浮滓処理槽１を外側から予熱する予熱機構５を具備する。【選択図】図４
2012001770.tif 000002
【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、
前記浮滓処理槽の底部中央位置に直立する筒状部が一体形成され、該筒状部の内側に非接触状態で同心状に配置した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、
浮滓の収容前に前記浮滓処理槽を外側から予熱する予熱機構を具備す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】
前記予熱機構は、浮滓処理槽の少なくとも底部を周回するように配置したシーズヒーターからなる請求項１記載の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置。
【請求項３】
相互に独立した複数本のシーズヒーターを有し、これらシーズヒーターが浮滓処理槽の少なくとも底部を相互に異なる位置で周回するように配設されてなる請求項２記載の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置。
【請求項４】
前記攪拌羽根は、前記取付基部の周方向３カ所以上に等配して該取付基部より放射状に張出する羽根片を備え、これら羽根片が相互に異なる高さで浮滓処理槽内を回転するように構成されてなる請求項１〜３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５】
前記浮滓処理槽の上縁部に前方へ突出する樋状の排出口が形成されると共に、この排出口に臨んで浮滓処理槽内の上部に着脱自在に配置し、浮滓の排出を阻止して非鉄金属溶湯を通過させる抽出ガイド部材を備えてなる請求項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】
前記浮滓処理槽の上縁部に前方へ突出する樋状の排出口が形成されると共に、この排出口の左右両側で該上縁部から立ち上がって相互にハの字形に配置する一対の灰排出ガイド板を備えてなる請求項１〜４のいずれかに記載の非鉄金属溶湯の浮滓処理装置。
【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する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、小型溶融炉用の処理装置には適用困難であった。これは、小型溶融炉では浮滓の生成が少ないために一回の処理量も少なくなり、それだけ浮滓自体の持つ総熱量が小さくて冷め易く、溶融炉の浮滓をバケット等に受けて処理槽まで運んで移すような時間的余裕がないことから、溶融炉から掻き出した浮滓を直接に処理槽で受けて直ちに回収処理する上で、処理槽上方に付属物のない構造を要することによる。
【０００５】
そこで、近年において、本出願人の１は、浮滓処理槽内に攪拌羽根を備えた浮滓処理装置として、該処理槽の底部中央に直立する筒状部を一体形成し、該筒状部の内側に回転駆動軸を同心状に配置し、この回転駆動軸の頂部に攪拌羽根の取付基部を連結し、該回転駆動軸をその下端側で回転駆動させると共に、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ものを提案している（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軸に伝わりにくく、回転駆動手段の各部の高熱による劣化が防止され、装置全体が優れた耐久性を発揮すると共に、該処理槽の上方に付属物がないので、溶融炉の掻き出し口から掻き出した浮滓を直接に処理槽内に投入して、直ちに攪拌羽根で浮滓を破砕して非鉄金属溶融物を比重分離して抽出回収でき、もって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、上記提案に係る浮滓処理装置でも、浮滓処理槽内に投入直後の浮滓が低温の処理槽壁面に接触することで熱を奪われ、該壁面近傍の浮滓中の非鉄金属溶融物が固化して回収率の低下に繋がると共に、浮滓全体としても冷えるのが速まるから、抽出回収まで迅速な作業操作を要求されて労力負担が大きく、また溶融物抽出部位を溶融炉から遠い位置に設定できないため、処理ライン構築上の制約が大きく、且つ過酷な作業環境下での抽出回収操作を余儀なくされるという難点があった。
【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、浮滓処理槽内に投入直後の浮滓中の非鉄金属溶融物が部分的に固化する懸念がなく、且つ浮滓全体としても冷えにくく、該溶融物の回収率が向上する上、抽出回収までの時間的余裕が得られるため、早急な作業操作を強いられず労力負担が軽減すると共に、処理ライン構築上の制約が小さく、抽出部位を溶融炉から遠い位置に設定して作業環境を改善でき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、上方に開放して浮滓を収容する浮滓処理槽１と、該浮滓処理槽１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１を傾かせる傾動手段４とを備え、前記浮滓処理槽１の底部中央位置に、直立する筒状部１ａが一体形成され、該筒状部１ａの内側に非接触状態で同心状に配置した回転駆動軸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、浮滓の収容前に浮滓処理槽１を外側から予熱する予熱機構５を具備することを特徴としている。
【００１０】
請求項２の発明は、前記請求項１の浮滓処理装置において、予熱機構５が浮滓処理槽１の少なくとも底部を周回するように配置したシーズヒーター５０からなる構成としている。
【００１１】
請求項３の発明は、前記請求項２の浮滓処理装置において、相互に独立した複数本のシーズヒーター５０を有し、これらシーズヒーター５０が浮滓処理槽１の少なくとも底部を相互に異なる位置で周回するように配設されてなる構成としている。
【００１２】
請求項４の発明は、前記請求項１〜３のいずれかの浮滓処理装置において、攪拌羽根２は、取付基部２０の周方向３カ所以上に等配して該取付基部２０より放射状に張出する羽根片２２ａ〜２２ｅ、２３ａ，２３ｂを備え、これら羽根片が相互に異なる高さで浮滓処理槽１内を回転するように構成されてなるものとしている。
【００１３】
請求項５の発明は、前記請求項１〜４のいずれかの浮滓処理装置において、浮滓処理槽１の上縁部１ｂに前方へ突出する樋状の排出口１ｃが形成されると共に、この排出口１ｃに臨んで浮滓処理槽１内の上部に着脱自在に配置し、浮滓の排出を阻止して非鉄金属溶湯を通過させる抽出ガイド部材６を備えてなる構成としている。
【００１４】
請求項６の発明は、前記請求項１〜４のいずれかの浮滓処理装置において、浮滓処理槽１の上縁部１ｂに前方へ突出する樋状の排出口１ｃが形成されると共に、この排出口１ｃの左右両側で該上縁部１へから立ち上がって相互にハの字形に配置する一対の灰排出ガイド板７を備えてなる構成としている。
【発明の効果】
【００１５】
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、浮滓の収容前に浮滓処理槽１を予熱機構５によって予熱できるから、浮滓処理槽１内に投入直後の浮滓が処理槽壁面に接触しても熱を奪われず高温を維持でき、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く、且つ浮滓全体としても冷えにくくなる。従って、該溶融物の回収率が向上する上、抽出回収までの時間的余裕が得られるため、早急な作業操作を強いられず、それだけ労力負担が軽減する。また、上記の時間的余裕によって抽出部位を溶融炉から遠い位置に設定できるから、処理ライン構築上の制約が小さくなり、例えば高温の溶融炉からの熱気が及びにくい位置に抽出部位を設けることで作業環境を改善できる。なお、この浮滓処理装置では、浮滓処理槽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、該処理槽１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、もって浮滓処理装置全体が優れた耐久性を発揮する。
【００１６】
請求項２の発明によれば、予熱機構５がシーズヒーター５０からなるため、サイリスタ制御等によって予熱度合を容易に調整できる上、該シーズヒーター５０は浮滓処理槽１の少なくとも底部を周回するように配置するだけでよいから、該予熱機構５としてガスバーナー等の他の加熱手段を採用する場合に比較して構造が格段に簡素になり、浮滓処理装置として組立製作が容易でコンパクト化に構成できるという利点がある。
【００１７】
請求項３の発明によれば、予熱機構５として、相互に独立した複数本のシーズヒーター５０が浮滓処理槽１の少なくとも底部を相互に異なる位置で周回するように配設されているから、これらシーズヒーター５０の通電量を個別に調整することで、浮滓処理槽１を迅速に且つ適切な温度分布になるように予熱できるという利点がある。
【００１８】
請求項４の発明によれば、攪拌羽根２が取付基部２０の周方向３カ所以上に等配して放射状に張出した羽根片２２ａ〜２２ｅ，２３ａ，２３ｂを備え、これら羽根片が相互に異なる高さで浮滓処理槽１内を回転するから、該処理槽１内に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なり、該溶融物の回収率及び処理能率が向上する。
【００１９】
請求項５の発明によれば、浮滓処理槽１を傾けて沈降分離した非鉄金属溶融物を抽出する際、排出口１ｃの内側に配置する抽出ガイド部材６によって浮滓の排出が阻止されるから、該排出口１ｃより非鉄金属溶湯のみを効率よく流出させて回収できると共に、該抽出ガイド部材６が着脱自在であるため、次いで処理槽１内に残った浮滓を排出する際には該抽出ガイド部材６を外して能率よく排出操作できる。
【００２０】
請求項６の発明によれば、非鉄金属溶融物の抽出後に浮滓処理槽１を再び傾けて内部に残った浮滓を排出する際、左右両側の灰排出ガイド板７によって該浮滓が排出口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。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る浮滓処理装置の平面図である。
【図２】同浮滓処理装置の側面図である。
【図３】同浮滓処理装置の背面図である。
【図４】同浮滓処理装置の装置本体部の縦断側面図である。
【図５】同浮滓処理装置における浮滓処理槽の予熱機構を示す縦断正面図である。
【図６】同予熱機構のシーズヒーターを示す平面図である。
【図７】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８】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９】同灰排出ガイド板を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は（ａ）のＹ−Ｙ線の断面図である。
【図１０】同抽出ガイド部材を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。
【図１１】同浮滓処理装置における傾動手段の背面図である。
【図１２】同傾動手段による傾動操作を示す側面面である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明に係る非鉄金属溶湯の浮滓処理装置の一実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００２３】
図１〜図３に示す浮滓処理装置Ｍは、浮滓処理槽１を具備する装置本体部１０がハンドルバー８１を有する手押し式の台車８に搭載されている。その装置本体部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浮滓処理槽１が配置し、該処理槽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、台車８の基枠８０の中央部には、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が固設されている。６は浮滓処理槽１の開口部上に装着した抽出ガイド部材、７は該処理槽１の上縁部１ｂに取り付けた左右一対の灰排出ガイド板、９は該処理槽１の開口部を封鎖する保温カバーである。
【００２４】
浮滓処理槽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。そして、該処理槽１の底部には、予熱機構５を構成する複数本（図では６本）のシーズヒーター５０が該処理槽１の外周面に接して周回するように配置している。
【００２５】
浮滓処理槽１の筒状部１ａの内側は上下方向に透通しており、ギヤボックス３２から垂直に上方突出した回転駆動軸３０と、該ギヤボックス３２の取付枠部８０ｂ上に立設されて回転駆動軸３０を回転自在に抱持する回転軸保持筒３４とが、当該筒状部１１の内側に非接触状態で同心状に突入配置している。そして、筒状部１ａは頂端が浮滓処理槽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から処理槽１の上縁部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。
【００２６】
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。なお、図４で示すＬは浮滓処理槽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。
【００２７】
台車８は、型鋼材８０ａを組み付けてなる略矩形枠状のベース８０の前部に左右一対の固定車輪８２、同後部に左右一対の自在車輪８３がそれぞれ取付けられると共に、該ベース８０の左右両側に横長の角筒部材８４が各々前後２カ所の角環状の取付板８５を介して固設され、また該ベース８０の後端左右両側にはパイプ材からなるハンドルバー８１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８６が形成されている。しかして、左右の角筒部材８４は、それぞれ内部が上下二段に区割され、前後端が日の字形に開口してフォークリフト用爪挿入部８７を構成している。
【００２８】
図５及び図６で示すように、予熱機構５を構成する各シーズヒーター５０は、浮滓処理槽１の底部を周回する開環状の本体部５０ａと、該本体部５０ａから平行状に延出する一対のリード部５０ｂとで構成され、両リード部５０ｂの先端の端子部５０ｃが装置本体部１０の側面部に設けた端子ボックス５１に突入配置している。そして、これらシーズヒーター５０同士は互いに本体部５０ａの径が異なり、その径小側から１本目と２本目のものの本体部５０ａが浮滓処理槽１の筒状部１ａの内側に間隔を置いて配置すると共に、残りのものの本体部５０ａが該処理槽１の最低位から順次径方向外側へ間隔を置いて配置している。また、これらシーズヒーター５０の端子部５０ｃは、端子ボックス５１内に配置している。なお、図２における符号５２は、これらシーズヒーター５０に対する外部電源接続用のコンセントボックスを示す。
【００２９】
攪拌羽根２は、全体がＳＳ−４００等の鋼材製であり、図７（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浮滓処理槽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７（ｃ）に示すように、縦角棒体２１ａ〜２１ｃと浮滓処理槽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全体が該処理槽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。
【００３０】
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、下縁が浮滓処理槽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。
【００３１】
図８（ａ)〜(ｃ）に示すように、浮滓処理槽１の上縁部１ｂには、左右一対の帯板状のガイド取付金具１３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いる。そして、該処理槽１の上縁部１ｂと各ガイド取付金具１３との間に構成される内向きの係止溝１３ａを利用して、左右一対の灰排出ガイド板７を装着すると共に、両灰排出ガイド板７を介して更に抽出ガイド部材６を取り付けるようになっている。
【００３２】
図９（ａ)〜(ｃ）で詳細に示すように、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。また、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とが設けてある。しかして、排出ガイド部材７０は、両係止突縁７ａを図８（ｃ）の如く浮滓処理槽１側の両係止溝１３ａに挿嵌することで、当該処理槽１に前方及び上方へ離脱不能に係止され、垂直に立ち上がった両灰排出ガイド板７が処理槽１の排出口１ｃの左右両側に配置する。
【００３３】
一方、図１０（ａ)〜(ｃ）で詳細に示すように、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１に先に装着した排出ガイド部材７０の左右の係止溝７３に、図８（ａ）〜（ｃ）の如く天板部６０の左右側縁部を挿嵌することにより、当該処理槽１に前方及び上方へ離脱不能に取り付けられる。この取付け状態において、該抽出ガイド部材６の多孔プレート６１が処理槽１の排出口１ｃの内側に近接して配置する。
【００３４】
保温カバー９は、図１〜図３に示すように、処理槽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、図１の如く、切欠円形平板部９１の周縁が処理槽１の上縁部１ｂに載る形で該処理槽１上に被せることにより、抽出ガイド部材６の天板部６１と合わせて該処理槽１の開口部全体をほぼ遮蔽する。なお、中央膨出部９２内には、処理槽１の上縁部１ｂより高く突出した攪拌羽根２の中心側が納まることになる。
【００３５】
溶融物抽出位置には、図１１及び図１２に示すように、傾動手段４として、傾動枠４１と、該傾動枠４１を傾動させるパワーシリンダ４２が設置されている。このパワーシリンダ４２はモーター４０にて駆動する電動ボールねじ方式である。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、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。
【００３６】
上記構成の浮滓処理装置Ｍ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１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５のシーズヒーター５０に通電することにより、該処理槽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処理槽１の内底部で３００〜５００℃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。
【００３７】
上記予熱後にシーズヒーター５０への通電を停止し、装置本体部１０を搭載した台車８を対象とする溶融炉（図示省略）まで運び、その掻き出し口の直下に浮滓処理槽１が臨むように配置させ、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処理槽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、浮滓処理槽１が予熱で高温になっているため、該処理槽１内に投入直後の浮滓が処理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。
【００３８】
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浮滓処理槽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浮滓処理槽１内を回転するから、処理槽１内に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。
【００３９】
かくして非鉄金属溶融物を比重分離したのち、台車８のハンドルバー８１を取り外した状態で、台車８のフォークリフト用爪挿入部８７を利用して、フォークリフト（図示省略）で該台車８ごと装置本体部１０を溶融物抽出位置へ運ぶ。そして、図１１及び図１２の実線で示すように、台車８ごと水平姿勢の傾動枠４１内に持ち込み、浮滓処理槽１の排出口１ｃを前向きにして台車８の左右両側の取付板８５を台車受け部４１ａ上に載せ、もって車輪８２，８３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１２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を傾けることにより、該処理槽１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。このとき、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。
【００４０】
非鉄金属溶融物の回収後に浮滓処理槽１内に残った浮滓を取り出すには、傾動枠４１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、再び該傾動枠４１を前傾姿勢とし、処理槽１内の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。
【００４１】
この浮滓処理装置Ｍでは、浮滓処理槽１の予熱により、投入直後の浮滓中の非鉄金属溶融物が部分的に急冷固化するのを防止できるから、該溶融物の回収率が向上する上、浮滓処理量が少ない場合でも抽出回収までの時間的余裕が得られるので、早急な作業操作を強いられず、それだけ労力負担が軽減すると共に、処理ライン構築上の制約が小さくなる。従って、抽出部位を溶融炉から遠い位置、例えば高温の溶融炉からの熱気が及びにくい位置に抽出部位を設けることで作業環境を改善できる。また、浮滓処理槽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３０ａに攪拌羽根２が連結されているから、浮滓処理槽１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。
【００４２】
本発明においては、浮滓処理槽１の予熱機構５としてガスバーナー等の他の加熱手段も利用できるが、例示したシーズヒーター５０の場合、浮滓処理槽１の少なくとも底部を周回するように配置するだけでよいから、他の加熱手段を採用する場合に比較して構造が格段に簡素になり、浮滓処理装置として組立製作が容易でコンパクト化に構成できると共に、サイリスタ制御等で予熱温度を容易に的確に調整できるという利点がある。また、実施形態のように、予熱機構５を相互に独立した複数本のシーズヒーター５０にて構成し、これらを浮滓処理槽１の少なくとも底部を相互に異なる位置で周回するように配設すれば、各シーズヒーター５０の通電量を個別に調整することで、浮滓処理槽１を迅速に且つ適切な温度分布になるように予熱できるという利点がある。
【００４３】
攪拌羽根２については、実施形態では取付基部２０の周方向３カ所に等配して該取付基部２０より放射状に張出する羽根片２２ａ〜２２ｅ、２３ａ，２３ｂを備えるものを例示したが、これら羽根片は浮滓の攪拌破砕を充分に行う上で取付基部２０の周方向３カ所以上に設ける構成であればよい。ただし、周方向５カ所以上では浮滓処理槽１の容量低下をきたすため、周方向３カ所又は４カ所とするのが好適である。また、複数の羽根片の数と形状については、例示以外に種々設定できる。なお、実施形態のように攪拌羽根２の取付基部２０が回転駆動軸３０の頂部３０ａに対して着脱可能であれば、攪拌羽根２の摩耗や損傷による交換と補修を容易に行えるという利点がある。
【００４４】
傾動手段４については、実施形態のような傾動枠４１を用いる方式に限らず、例えば台車上で装置本体部１０を傾動可能に枢支し、該台車自体に搭載したパワーシリンダの如き傾動駆動機構によって該装置本体部１０を傾動させる方式等、種々の方式を採用できる。また、台車はレール軌道上を手押し式や動力走行式で移動する構成としてもよい。
【００４５】
その他、本発明の浮滓処理装置では、攪拌羽根２の取付基部２０と回転駆動軸５との連結構造、傾動手段４の傾動機構、回転駆動手段３の回転伝達機構、抽出ガイド部材６、灰排出ガイド板７、保温カバー９の形態と取付構造等、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】
【００４６】
１              浮滓処理槽
１ａ            筒状部
１ｂ            上縁部
１ｃ            排出口
１０            装置本体部
２              攪拌羽根
２０            取付基部
２２ａ〜２２ｅ  角棒状羽根片
２３ａ，２３ｂ  三角羽根片
３              回転駆動手段
３０            回転駆動軸
３０ａ          頂部
４              傾動手段
５              予熱機構
５０            シーズヒーター
６              抽出ガイド部材
７              灰排出ガイド板
Ｍ              浮滓処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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