The Japan Research and Development Center for Metals

財団法人 金属系材料研究開発センター

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TODAY

acier nouveau

日本鋼管株式会社（執行役員専務()

北 田 豊 文理事)

５月の連休のある日、家内のお供で東京都美術

畳で閉じられた生命のない空間に、鉄による疑似館で開催中だったアール・ヌーヴォー展に出かけ

植物の造形あるいは曲線を実現する鉄と他の素材た。アール・ヌーヴォー（art nouveau）とは「新との組み合わせにより、生命力と安らぎを与えしい芸術」の意味のフランス語で、19世紀末からた。鉄はアール・ヌーヴォー建築の近代性を象徴20世紀にかけて約20年間、産業革命を背景に近代する新素材でもあった。

化し、変化する欧米の各都市で花開いた美術様式

100年を経た今日、鉄は全世界で年８億ton生産である。この時代の特徴のキーワードは「変化」され、金属材料の95％を占めている。しかし、世であり、今日の状況と酷似している。その創造は界一の生産技術を有するといわれる日本の鉄鋼業

過去の西洋美術の新たな伝統、 非西洋美術のは、開発途上国の追い上げ、鋼材価格の下落、刺激、 「自然」の造形化、という多様な源泉かCO2排出問題、成熟化に伴う革新的な技術開発のら得た着想に基づく。作品の数々は今でも色褪せ低迷等で閉塞感も漂う。

ず、観覧者を魅了している。

新世紀を迎え、鉄の新しい潮流は何なのか？

19世紀後半は、新建材「鉄」の登場で、その代100年前のアール・ヌーヴォーにおける創造の源

表作が1889年（明治22）パリ万博でのエッフェル泉になぞらえると、 過去の鉄鋼蓄積技術の新た塔と機械館である。錬鉄7,300tonを使用したエな精緻化、ッフェル塔は、石の時代から鉄の時代への幕開けとの共生、となるのであろうか。100年前、新素であった。1900年パリ万博がアール・ヌーヴォー

材「鉄」に「美的可能性」を見いだしたが、21世の絶頂期であり、鉄との関連も興味深い。

紀初頭の今日は、鉄の「エコ的可能性」を追求す

アール・ヌーヴォーの建築家は、鉄に実用性と非鉄鋼分野との融合、 自然・社会べきではないだろうか。

ともに美的可能性を見いだした。「ギマールのパ鉄素材の有する高エコ強度性、無害性、リサイ

リ地下鉄鋳鉄製入り口」「ブリュッセルのオルタ

クル性、修復性、日本鉄鋼業の高度な高温プロセによる薄板状の錬鉄製バルコニー」「ウィーン分

ス技術、環境保全技術、周辺ソフト技術、都市型離派館鋳鉄製ドーム」……。これらは石の壁と石製鉄所のインフラ等の強みを眺めると、新しい波が見えてくる。エコプロセスの追求、エコプロダと同時に、胸を張って世界に貢献できると確信を

クトの拡大そしてエコビジネスの展開の３本柱でもっていえる。今まさに acier nouveau の時代ある。の真っただ中にいる。

成熟したといわれる日本の鉄鋼業が、21世紀の資源循環型社会においてリーダーシップをとれる［注］acier（仏)：steel（英)JRCM REPORT
アルミニウム高度リサイクル技術の研究開発「ドロス残灰の処理及び有効利用法の研究開発」
三菱アルミニウム㈱ 藤後光男
ることが懸念された。

１．緒言

すなわち、2010年のドロス残灰推定２．研究開発の目標

アルミニウムの溶解工程で発生する発生量は24万tonで、埋立量は11万

ドロス残灰の有効活用を図るうえでドロスからアルミニウムを回収したドtonと目されており、循環型社会の構の阻害物質である塩素を0.01％以下

ロス残灰は年間約20万ton発生し、う築及び環境保全のためにも、ドロス残灰に、金属アルミニウム及び窒化アルミ

ち13万tonが鉄鋼脱酸材やセメント原の有効活用を図ることが必須である。

ニウムをそれぞれ0.1％以下に低減料として消費され、残る７万tonは管加えて、スクラップを元の製品に戻し、耐火物、土木資材等に供するため理型処分場に埋め立てられている。

すいわゆる product to product をの技術開発と用途開発を行う。

今後のアルミニウム生産の増加に加図るためのリサイクルシステムの開発

えて、1960年代から急増したサッシの必要性から、1993年度より10年間の等、アルミニウムの需要が寿命を終え国のプロジェクトである「非鉄金属系クリーンなエネルギーであるLPGて大量のスクラップとして戻ってく

素材リサイクル促進技術開発」が発足を熱源とした、約300kg処理可能な回る。これを再使用する際に溶解時で発し、そのなかの「アルミニウム高度リ転焼成炉を使用し、炉の回転と炉内雰生するドロスも合わせると、今後ドロサイクル」については、JRCMが経済囲気を制御しながらドロス残灰に約ス残灰の発生量は増大するのに対し、産業省非鉄金属課の指導のもと、新エ1,400℃の高温加熱を施す、いわゆるドロス残灰の利用増はそれほど期待で

ネルギー・産業技術総合開発機構

高温焼成により、阻害物質を制御したきないことから、埋立量のみが増加す（NEDO）との共同研究において、弊うえで既存の用途以外に利用範囲の拡社はその一環として「ドロス残灰の処大を図る。

表―１

焼成温度と検出組成

焼成温度（℃)
220

組

α‐Al2O3、AlN、スピネル

1,420

α‐Al2O3、スピネル

1,530

α‐Al2O3、スピネル

1,620

α‐Al2O3、スピネル

1,660

α‐Al2O3、スピネル1,680

α‐Al2O3、スピネル

工

程ーマを実施担当している。ここでは、Al、α‐Al2O3、AlN、スピネル、NaCl

1,110

表―２

理及び利用法の研究開発」の重要なテ

成８年間の研究概要をプロジェクト参加企業７社を代表して報告する。

３．開発技術の内容

４．焼成後のドロス組成
焼成後ドロスの各焼成温度ごとの結晶組成を表―１に示す。

道路用骨材の製造工程
設

条備

件

焼成

回転焼成炉

1,500℃×２hr

微粉砕

乾式ボールミル

最大粒径21μm

配合

湿式ボールミルドロス92.5％、粘土７％、炭酸カルシウム0.5％
原料：水：ボール＝１：１：１で３hr湿式混合

湿式混合
熱風乾燥

スプレードライヤー

含水率８％

粗角成形

油圧プレス

加圧力500kg/cm2

骨材造粒

金網転圧機

焼結

回転焼結炉

1,430℃×４hr

写真―１ 三菱アルミニウム㈱富士製作所通用門入り口道路への滑り止め舗装（白色部分、灰色部は比較用の現行材)

焼成温度が1,400℃を超えると焼成

滑り抵抗値は数字の大きいほうが抵施工の最高使用温度1,500℃のキャス灰の結晶化が進み、α―アルミナ、ス抗値が高く、65以上が滑りにくい良好タブルを上部に施工した。溶解炉ドアピネル以外は認められなかった。焼成な舗装とされている。測定結果を図―の外観を写真―２に示す。ドアに当後はα―アルミナ：75％、スピネル：１に示す。試験骨材舗装面は、現行骨たるフレーム温度は最高1,200℃程度20％で、純度の高い95％アルミナ・ス材舗装面に比べて高い滑り抵抗値を示である。1998年８月に取り付け約４かピネル組成体となっている。すなわ

し、加えて他材と比べ経年変化が著し月連続使用したあと取り外したドアのち、２．に述べた目標である処理後のく少ないことがわかる。さらに、日本

外観を写真―３に示す。溶融、スポーリ

ドロス残灰中の塩素0.01％以下、金属軽金属㈱グループ技術センター入り口

ング等の損傷程度は、従来品のキャスタアルミニウム及び窒化アルミニウム

道路、昭和電工㈱堺製造所内トラックブルと同程度であった。

0.1％以下を安定して達成できる高温

スケール前後、同小山製造所の正門入

さらに、三菱アルミニウム㈱３ton焼成条件を把握したので、高硬度、耐り口、２号門入り口及び体育館入り口に回転炉バーナタイルと鏡板部、古河電摩耗性が要求される道路骨材用及び耐も滑り止め骨材の試験施工を実施した。

気工業㈱12ton溶解炉除滓扉部、スカ

火物用原料への利用を図るべく用途開このほか、景観用に透水性の機能をイアルミニウム㈱角型オープンウエルもった東京都世田谷区桜上水公園、千式溶解炉ドア部にもキャスタブル試験

葉県袖ヶ浦市バスターミナル等の舗装面施工を実施した。それぞれ８か月、10においても、２〜３年では経時変化がほか月、４か月使用後の状況はいずれもとんど認められないことを確認している。

従来品と遜色なく、十分使用に耐え得発を推進した。

５．道路骨材への利用
5.1 道路用骨材の製造工程
表―２に道路用骨材の製造工程を示す。
5.2 道路舗装用骨材施工試験

６．耐火物原料への利用ることが判明し、さらに今後経過を観察する。

1999年８月17日、三菱アルミニウム

溶解炉等に使用される最高使用温度㈱富士製作所の通用門入り口道路に滑が1,300℃のキャスタブル耐火物の配り止め骨材の試験舗装を実施した。比合比率は、高級シャモット80％とアル埋め立て処分されているドロス残灰較のために現行滑り止め骨材も同時舗ミナセメント20％である。この高級シの資源化を図るために、道路骨材及び装した（写真―１）
。

７．まとめ

ャモットの10％を焼成ドロスで代替し中温用キャスタブル耐火物を対象に、滑り抵抗の経時変化を、Portableた結果、中温用キャスタブル耐火物の製造工程を確立し、本プロジェクト参Skid Resistance Tester（STANLEP要求特性を満足することが判明した。

加企業内の道路及び溶解炉に施工し、LONDON）を使用して測定した。

6.1 耐火物製造工程使用実績を積み上げた。

耐火物の原料とする製造工程を表―本研究の最終年度である2001年度

３に示す。

は、実用化に向けて経済的生産工程の6.2 耐火物実施工例確立と評価を行う。

上記の製造条件で製作したキャスタ
ブルを、三菱アルミニウム㈱富士製作所の40ton溶解炉右側ドア（1,755h×2,300w）の下部500mm部分に、従来本研究は新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の共同研究「ドロス残灰の処理及び利用法の研究開発」の一環として進めているものである。
Conventional
castable

図―１

Containing 10％
calcined NMP dross

試験舗装面の滑り抵抗経時変化(場所：三菱アルミニウム㈱富士製作所通用門入り口)

表―３

耐火物の製造工程

工

程焼成 1,500℃×２hr

条件

粉砕 最大粒径75μm

調合 ドロス10％、高級シャモット70％、アルミナセメント20％

写真―２40tonアルミニウム溶解炉ドア外観

写真―３ 同左溶解炉ドア４か月使用後の内表面外観

ANNOUNCEMENT

ホームページを改訂 ──材料分野のデータベースを掲載しました──
JRCMホームページは、平成11年４の知的基盤整備状況調査部会」で収集

月の開設以来、多くの方にご利用をいした、インターネット上で利用可能なただいております。このたび、ホームデータベースを整理したものです。

ページの内容を大幅に改訂し、イメー

JRCM会員をはじめ、材料関係の技術ジも一新しました。

開発に携わっている研究者や技術者にさらに新たに「材料分野のデータベもご利用いただけます。すでに掲載しース」を掲載しました。これは、平成ています「公的施策活用ガイド」とと12年度にJRCMに設置した「材料分野もに、ご活用ください。

The Japan Research and Development Center for Metals

JRCM NEWS／第178号

発 行
発行人
発行所

2001年８月１日
小島 彰
財団法人 金属系材料研究開発センター
105‐0003 東京都港区西新橋一丁目５番11号 第11東洋海事ビル6階

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