JPS58130233A

JPS58130233A - 亜鉛回収用反応装置

Info

Publication number: JPS58130233A
Application number: JP57198817A
Authority: JP
Inventors: フアン・ブラス・シトヘス・メネンデス
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-11-13
Filing date: 1982-11-12
Publication date: 1983-08-03
Also published as: IN157534B; SE456914B; IT8223750A0; US4456230A; PL133824B1; PT75763A; IT1153253B; JPS6026819B2; AU548377B2; AU9041282A; SE8206455D0; ZA827744B; DE3240444A1; GB2109269B; MX159600A; SE8206455L; PL238865A1; CA1198893A; AR229623A1; FR2516547B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、亜鉛のスクラップ、残渣およびマットに含有
される亜鉛を回収する反応装置に関する。

亜鉛に対する高いレベルの需要、特に、亜鉛メッキで被
覆を形成することで鉄および鋼を保瞳する手段としての
使用によシ、スクラップ、残渣および特に亜鉛メッキの
マットに含有される亜鉛の回収は、日を追って一層重要
になシつ＼ある。

亜鉛メッキ工程中に、亜鉛メッキされるヘキ鉄と亜鉛浴
との間の化学反応と、亜鉛メッキされるべき成分を侵蝕
する溶融材料によって生成される鉄塩の作用を含む亜鉛
メッキタンクないし容器への浴の＠接の侵蝕とＫよシ、
吸蔵された亜鉛を含有する亜鉛−鉄金属間化合物が生成
され、この金属間化合物はその比重に依存して亜鉛メッ
キタンクの底に沈澱物を作るか、または溶融亜鉛の上で
浮遊状態に維持される。これ等の金属間化合物の鉄含有
量は、３チと４チとの間及びこれ以上にもなり得る。

このような金属間化合物は、一般に「マット」または一
層正確には「底部マット」および「表面マット」と呼ば
れ、二次亜鉛回収の観点でより興味をそ＼る残渣の一つ
を生成する。

上述のマットないし残渣から亜鉛を回収する方法は、ア
ルミニウムー鉄金属間化合物を生成するためのアルミニ
ウムの添加によシ、マットを形成するＦｌｉｌＺｎ１３
の結晶に含有される鉄を分離することを基礎としている
。該化合物は、表面酸化を受けて溶融亜鉛で濡らされな
い黒粉に変換され、これにより分離工程での損失を最小
にする。

生成される金属間化合物は、溶融亜鉛の比重よりも低い
比重を有し、従って混合物が静止状態に放置されると金
属間化合物は溶融亜鉛の表面に浮き上る。しかしながら
、液体亜鉛の粘度と結晶の粒度が小さいこととによシ浮
上作用は非常に遅いことが判明している。

この分離作用を高速化するために、溶融状態のマット、
スクラップないし残渣を収容するタンクないしパラ）　
（ｖａｔ　）を有する反応＼容器内で、タンクないしバ
ットの中に配置され且つ垂直軸に装着されたパｒル付き
ホイール（水かき車）により、溶融塊を攪拌させること
は公知である。ロータ部材の軸は、垂直方向に移動可能
な上側ヘラｒ部分で支持されている。また、該上側部分
は、軸を駆動するモータと、タンクないしバットを閉鎖するカバーとを装架している。次に、該
上側部分は、水平方向に移動可能なキャレツジで支持さ
れ、一方、タンクないしバットは、それの軸線に対して
直角な回転軸線を画定すると共にそれが降下されるのを
可能にする外部の２つの上側枢軸に装着されている。

上述の種類の反応容器では、プレード付きロータホイー
ルのデレーｒは、＃！融塊をタンクないしバットの底へ
駆動してこれによシタンクないしバットの底と反応容器
壁とに対して衝突させるために所定の角度にある。プレ
ード付きホイールのデレードのこの様な配置は、垂直方
向で閉鎖した回路の溶融材料の流れをパツ゛トないしタ
ンク内に発生し、該流れは攪拌機のデレーＰで切断ない
し遮断される状態にて、溶融材料の中心では下向きであ
り、周辺では上向きである。

他方では、バットないしタンクの形状によシ、溶融材料
の温度の適当な制御を得ることは、殆んど不可能である
。

上述の装置は、主として、タンク内で生じる溶融材料の
流れの特性と、タンクないしバット内の温度制御の不可
能なことと、金属間化合物を酸化させるのに必要な空気
に対する制御の欠如とのため、所望の効率が得られない
。

タンクないしバットで発生される流れのタイプと、材料
の温度に対する制御の欠如とは、結局、高浴融点の化学
式Ｆ６ｋ１５を有する金属間化合物の生成を生じる。こ
れは、酸化用空気に対する制御の欠如と組合わされて、
金属間化合物の表面酸化と、溶融材料からの該化合物の
分離とは、操作を何回も停止して又開始する必要のある
、装置の長い運転時間を必要とすることを意味する。

本発明の目的は、ロータが移動可能で、且つ分離工程が
迅速かつ完全な態様で行われる様にロータホイールのデ
レーｒが配置されている特定の型式の反応容器を提供す
ることである。

本発明の他の目的は、タンクないしバットの壁がそれの
冷却を可能にする様に形成されておプ、これによシ、溶
融材料の温度が制御されるのを可能にする反応装置を提
供することである。タンクないしバット内で起こる反応
は発熱反応であ）、従って発生した熱を消散する必要性
が生じるが、その理由は該反応が特定の温度限界内での
み生じるため、もし上記熱消散が行われないと操作を中
断することを必要とする限界にまで温度が上昇してしま
うためである。

本発明の更に別の目的は、酸化性雰囲気を維持するのに
必要な空気Ｏ量がタンクないしバットに吹込まれ、該空
気の量が金属間化合物の結晶の表面酸化を生じさせるの
に好適であることを保証する簡単な装置を有する反応装
置を提供することである。

本発明による装置のロータでのデレーｒの特定の配置と
、タンクないしバット内の溶融材料の温度を制御する可
能性とは、Ａ！３Ｆｅよシも低い溶融点を有する化学式
ＡｊＦｅの金属間化合物の形成を生じる。この金属間化
合物の性質は、該金属間化合物の酸化に必要な空気の量
を供給する可能性と組合わされて、分離過程が公知の反
応装置によるよりも一層容易かつ迅速に実施されるのを
可能にする。更に、溶融塊の温度の低下は、延長された
使用寿命を有するタンクないしバットとロータホイール
とを生じる。

本発明によると、タンクないしバットに適当な冷却を与
えるために、タンクないしバットには耐火物の内張りを
包囲する周辺チャンバが備えられている。冷却用空気の
流れのために、該チャンバの外側壁に位置する上側オリ
フィスと下側オリフィスとにより外部に半径方向に連通
する螺旋状導管を形成する螺旋状横方向仕切シ壁が該チ
ャンバの内部を通って延びている。

更に、また本発明によると、酸化性雰囲気を生じるのに
必要な量のタンクないしバットへの空気の取入れを保証
するために、タンクないしバットのカバーは、空気取入
れ開口部を有し、一方、カバーの座のまわ、９に位Ｉす
る上部環状チャンバは、タンクないしバットに装架され
ている。該環状チャンバは、現実のカバーを介してタン
クないしバットの内部に連通し、回転継手ないしボール
・ソケット継手型の継手で吸引取入れ導管に結合される
外側オリアイスを有し、攪拌機の抽出と、精錬された金
属の注湯と、各操作の終シでバットないしタンク内に酸
化物の形態で生じる残渣の抽出との段階及び攪拌操作中
に生じる汚染に関し好適な制御を生じると共に生成酸化
物を回収するためへ該導管はバッグフィルタ等に開口し
ている。

本発明の他の側面によると、ロータのブレードはバット
ないしタンクの軸線と同一面上にあり、従って、バット
ないしタンクの壁へ衝突する半径方向の流れを溶融材料
中に発生する。

上述の上部環状チャンバは、バットないしタンりの注湯
チャンネルに対応する領域で中断されている。環状チャ
ンバの内側壁は円形の形状であシ、連続的な中間の周辺
溝を有し、一方、外側壁は注湯チャンネルの側部の１つ
から出発する螺旋状の形状を有し、該チャンネルの他の
側部に隣接して孔を備えている。バットないしタンクの
カバーは、周辺環状チャンバをその役目のために有し、
該チャンバはタンクないしバット上のカバーの設置領域
内に位置する孔によって下方へ開口し、その外側壁に設
けられる孔で半径方向へ開口している。

外側壁の孔は、上部環状チャンバの内側壁の連続的な周
辺孔に対向して位置し、従って、攪拌機がタンクないし
バット内に依然としであるときには、環状チャンバとタ
ンクないしバットの内部との連通がカバーを介して得ら
れる。

上述の如く、反応装置のタンクないしバットは、その軸
線に対して直角の回転軸線を画定しそれが降下されるの
を可能にする２つの外側上部サポートに装着されている
。該サポートの１つは、中空軸の軸受部材を有し、該部
材は、その一方の側では空気推進導管に結合され、他方
の側では、タンクないしバットの壁を冷却するための周
辺チャンバによって形成される螺旋状導管の上部オリフ
ィスに達する導管が結合されている。

この様にして、タンクないしバットは簡単な装置で効果
的に冷却される。

ロータ装架軸の早過ぎる劣化を防止し且つ溶融材料によ
って該軸に伝達される高温から転動軸受部材を保護する
ために１該軸は管状の形状のものであり、その内部を導
管が延びておシ、該導管はロータの近くまで延び、該軸
と共に環状チャンバを画定し、該導管と環状チャンバと
は、冷却流体供給回路に回転継手で結合される様に上部
で開口している。

本発明の上述の特徴および利点と、その他の特性とは、
非制限的な例として与えられる可能な実施例を示す添付
図面を参照する下記の説明によシ更に明瞭になる。゛第１図、第２図、第６図に示す如く、反応装置は、第１
図に破線で示されるロータ２を収容し符号１で表示され
るバットないしタンクを備えて（・る。ロータ２は、垂
直方向に移動可能なヘラげ部材４によって支持される垂
直回転軸３に装着されている。次に、ヘッド部材４は、
レール組立体７に溢って水平方向に移動可能なキャレツ
ジ５に装架されている。

タンクないしバット１は、溶融状態の残渣な（・しマッ
トを収容する様に意図され、垂直柱１０で支持される２
つの上部サポート８，９に装架されている。２つの液圧
シリンダユニット１１は、外側でバットないしタンク１
の側部に結合され、これにより、タンクないしバット１
は、サポート＆９のまわりに回転することにより反転可
能である。

バットないしタンク１は、部材４から懸吊されるカバー
１２により上方で閉じられている。

次に、部材４は、垂Ｉ！ガイド１３に装架され、液圧シ
リンダユニット１４によってがイド１３に浴って移動可
能である。部材４は、軸３が固着されるゾーリ１７をベ
ルト１６で作動するモータ１５をも装架している。

キャレツジ５は、液圧シリンダユニツ）１１１Ｎ’Ｃよ
って移動される。

第１図に示す如く、液圧シリンダユニット１４の作動は
、垂直がイド１３によシ部材４を上昇させることができ
、一方、液圧シリンダ１８の作動は、部材４がカバー１
２とバットないしタンク１からの除去後のパール付きホ
イールとを随伴して４′で示される位置を占める様に破
線で示される位置にレール組立体Ｔ上でキャレツジ５を
移動させることができる。

蚊位蓋では、バットないしタンク１は溶融金属を受取る
か、または液圧シリンダユニット１１の作動によってそ
の内容物を注湯する状態にある。

第１図、第２図、第６図に示される如く、バットないし
タンク１とレール組立体７との両者は、基礎に埋込まれ
たフレームに装架されている。

第４図、第５図に更に良好に認められる如くバットない
しタンク１には、その壁部において第２図に示される耐
火物被覆３０のまわシに、環状チャンバが備えられてい
る。螺旋状仕切り壁２０が環状チャンバ内に延びていて
螺旋状通路２１を画定し、該通路２１はその上部でオリ
フィス２２によって接線方向に開口し、その下部で孔２
３によって開口している。バットないしタンクは、その
外部に、液圧シリンダユニット１１を結合するための直
径方向に対向する上部ラグ２４（第５図参照）を有して
いる。また、第５図で認められる如く、異なる直径の２
対のリング２５．２６がバットないしタンクにその外側
で固定されている。螺旋状導管の上部オリフィス２２は
、ダクト部分２７によって対２６の内側リングに結合さ
れる。

第１図、第２図、第５図に示されタンクないしバット１
を支持するサポート８，９は、対ノリンク２５．２６の
間に装着される夫々の平軸受または転動軸受を備えてい
る。リング２６の間に装着される転動軸受は、外側リン
グ２６がバットないしタンクに対する冷却空気を供給す
る導管２８ＶＣＭ合されて、導管装置２７が延びている
中空シャフトを支持しており、該冷却空気は下部オリフ
ィス２３によって排出される。

第１図、第２図、第６図に示される如く、環状チャンバ
２９がカバー１２のまわシでバットない反対側の位置で
中断されている。上部環状チャンバは、第６図に明瞭に
示す如く内側の円形壁と、環状チャンバ２９の一側部か
ら他の側部へ断面を次第に増大する外側螺旋壁とを有し
、該他の側部では、環状チャンバ２９は、バッグフィル
タ（図示せず）へ除去された酸化物を吸込む吸引導管が
結合される排出オリフィス３１を有している。

第２図に明瞭に示す如く、環状チャンバ２９は、その内
側壁に長手方向の溝３２を有している。カバー１２には
、バットないしタンクの内部と連通ずる孔３４をその底
部に有する周辺チャンバ３３が備えられてシシ、また、
該周辺チャンバの周辺壁には、チャンバ２９の溝３２に
対向して位置する孔３５が備えられている。この様にし
て、上部チャンバ２９は、カバー１２によシバットない
しタンクの内部と連通している。カバーと、バットない
しタンクの壁との両者は、バットないしタンクにカバー
１２の完全な支持を与え第２図に認められる座装置に終
端している。

第６図に示す如く、カバー１２は、空気吸込み用孔３６
を有している。

第７図を参照すると、プレード付きホイールを装着する
軸３は、管状の形状のものであシ、その内部を介して延
びる導管３７を有している。導管３７は、できる限シ軸
の下端まで延びている。導管３７は、環状チャンバを軸
３と共に画定し、該チャンバは、冷却流体供給回路への
結合のため、オリアイス３８．３９によシ導管３７と同
様にその上端において開口している。軸３はその下端部
に於いて、第８図及び第９図に示されるパール付きホイ
ールを固定するフランジ４０で終端しでいる。パドル付
きホイールは、軸３の軸線と同一の面にあシベーン４２
を装着する半径方向プレード４１を備えている。この構
造によシ、ホイール２の回転は、バットないし夕／りの
壁に衝突する半径方向の流れを溶融金属に発生し、これ
によシ、化合物ＡｌＰｅの結晶の酸化を更に促進する渦
流の発生に基づき、分離工程での高度な効率が得られる
。

発生される渦流を望み通シに変化させ、これにより、化
合物ｋＩＰ・の分離および酸化を容易にすべく攪拌ホイ
ールを様々な位置に設定可能にするために、当該装置は
、カバーを上昇する必要なしに、攪拌ヘッド部材が攪拌
機と共に所望の高さに上昇されるのを可能圧する装置を
備えており、これによシ、ヘッド部材およびカバーの全
体の組立体が上昇される。

この目的のため、攪拌ヘッド部材４に固定されている板
４４に設けられた孔を貫通する５つのガイｒないしステ
ム４３がカバー１２′に装架されている。部材４は、カ
バーを移動させずに攪拌機を同伴して、板４４が尚接部
４５に接触する様になるまで、上昇され得る。この瞬間
からは、ヘッド部材４は、バットないしタンクのカバー
１２をも同伴して移動する。

上述の構造は、バットないしタンクを冷却する改良され
た装置と、所望の酸化性雰囲気を発生するためにバット
ないしタンクに空気を送入する回路に関する簡単な構造
とを提供する。

本発明の特徴と本発明を実施する態様とは以上に充分説
明されたが、上述の装置は、本発明の基本的な原理から
逸脱することなしに細部の変更を実施可能なものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による反応装置の構造の正面図、第２図
は第１図の反応装置の側面図、第５図は第１図及び第２
図に示される反応装置の平面図、第４図は螺旋状冷却導
管を示す反応装置のバットないしタンクの一部断面で示
す概略図、第５図は反応装置のバットないしタンクの上
部平面図、第６図は上部環状チャンバで包囲される反応
装置のカバーの上部平面図、第７図はロータ軸の縦断面
図、第８図及び第９図はロータの側面図及び平面図。１・・・タンク（バット）　２・・・ロータ３・・・垂
直回転軸　　　　４・・・ヘラｒ部材５・・・キャレツ
ジ　　　　８，９・・・上部サポート１２・・・カバー
　　　　１５・・・モータ２０・・・螺旋状仕切シ壁　
２１・・・螺旋状通路２２・・・上部オリフィス　２３
・・・下部オリフィス２６・・・リング　　　　２７・
・・ダクト部分２８・・・冷却空気供給用導管２９・・・上部環状チャンバ　３０・・・耐火物被接３
１・・・排出オリフィス　３２・・・長手方向の溝３３
・・・カバーの周辺チャンバ３４・・・周辺チャンバの底部の孔３５・・・周辺チャンバの周辺壁の孔３７・・・垂直軸内の導管　４１・・・デレーｐ４３・
・・ガイド（ステム）　４４・・・板４５・・・板用当
接部代理人　浅　　村　　　皓外４名ＦＩｏ　４ＦＩｏ、５手続補正書（方式）昭和３２年−月４日特許庁長官殿１、事件の表示昭和Ｊ２年特許願第　７！／／／７　号２、発明の名称鍵剪場ＭＡｐ内披１３、補正をする者事件との関係　特許出願人住　　所４、代理人５、補正命令の日付昭和（？年　−月一一日６、補正により増加する発明の数

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　溶融状態の亜鉛のマット、スクラップまたは
残渣を収容するタンクを備え、上部ヘラｒ部材で支持さ
れる垂直軸に装着されるパｒル付鎗ホイールが、骸タン
ク内に位置し、皺ヘッド部材が、垂直方向へ変位可能で
あシ、該軸を駆動するモータと、該タンクの閉鎖カバー
との両者を装架し、水平方向へ移動可能なキャレツジで
支持され、一方、該タンクが、その軸線に対して直角の
回転軸線を画定すると共に、降下されるのを可能にする
２つの外側の上部サポートに装架されている亜鉛のスク
ラップ、残渣およびマットに含有される亜鉛の回収用反
応装置において、前記タンクが、耐火物の内張！ｌｌを
包囲しその側壁における周辺チャンバと、前記カバーの
座のまわシに位置する上部環状チャンバとを有し、前記
パｒル付きホイールのプレードが、該タンクの壁に衝突
する半径方向の流れを１ｗｌ＠材料に生じる様に該タン
クの軸線と同一の面にあシ、前記周辺チャンバの内部に
延び螺旋状導管を形成する螺旋状横仕切夛壁を備え、該
導管が、冷却用空気を流通する様に＃チャンバの外側壁
に設けられる上部オリアイスと、別の下部オリフィスと
Ｋよシ外側へ半径方向に開口し、一方、前記上部環状チ
ャンバが、前記カバーを介して前記タンクの内部に連通
し、吸引導管を結合する外側オリアイスを有することを
特徴とする反応装置。
（２）　　前記タンクの上部環状チャンバが、出口オリ
フィスに対応する領域で中断され、該チャンバの内側壁
が、連続的な中間の周辺溝を有し円形の形状のものであ
シ、一方、外側壁が、注湯チャンネルの側部の１つから
出発する螺旋の形状のものであシ、咳チャンネルの他の
側部に隣接して孔を有することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の反応装置。
（３）　　前記タンクのカバーが、前記へッげ部材に対
して固定される水平な板に設けられる孔を貫通する垂直
ガイドないしステムで該ヘラｒ部材から懸吊され、＃ガ
イドないしステムが、該孔よシも寸法の大きい上部当接
装電で終如、該カバーを上昇することなしに該ヘラｒ部
材と、攪拌ホイールとを部分的に上昇するのを可能にす
るのに充分な高さを有し、該カバーが、環状周辺チャン
バを有し。該チャンバが、前記タンクの座の領域内に位置する孔に
よりその下部で開口し、該タンクの前記上部環状チャン
バの内側壁の連続的な周辺孔に対向して位置しその外側
壁に設けられる孔によシ半径方向に開口することを特徴
とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の反応装
置。
（４）前記タンクの外部の回転サポートが、軸の軸受部
材と、管状部材を画定する環状の形状のサポートとを有
し、該管状部材に５一方では、空気推進導管が結合され
、他方では、該タンクの壁の周辺チャンバに形成される
螺旋状導管の前記上部オリアイスに達する導管が結合さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の反応
装置。
（５）敵記ロータの軸が、管状の形状を有し、導管が、
該ロータの近くまで該軸の内部を通って延び、該軸の壁
と共に環状チャンバを画定し、該導管と、該環状チャン
バとが、冷却用流体供給回路に結合される様にその上部
で開口することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の反応装置。