JPS5947015B2 - アルミニウムスクラップ溶解方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、改良された熱効率によって特徴づけられた集
約されたアルミニウムスクラップ溶解装置と、溶解され
たアルミニウムの重量当りに費す熱エネルギの量が実質
的に減小されるアルミニウムスクラップの溶解方法とに
関する。

アルミニウム溶解炉で燃焼される既存の燃料は熱吸収の
ための限られた領域で一般的に直接に燃されるので、排
出ガスは比較的高温で発散される。

在来の溶解炉は３０００”Ｆから３４００’Ｆの範囲の
温度を得るために、たとえば炭化水素、燃油のようなも
の、天然ガス、粉炭、などの炭素質物質の燃焼によって
起された熱ガスを利用しており、煙突に集められた排出
ガスは一般に約２０００°Ｆ〜３０００下の温度に及ん
でいる。

ここに例示した高温ガスを用いるタイプの在来の直接燃
焼炉を使用する時には、アルミニウム溶液に対する投入
燃料が約２０００〜３５００Ｂ Ｔ Ｕ’Ｂ ／ ｈｒ
／ １ ｂになることは珍らしくなく、作業の熱効率は
むしろ低（、例えば３０チ以下になり、成る場合におい
ては熱効率が約１０％から２０係の範囲内になる。

例えば機械加工における丸削り、穴明け、研削および他
の加工形態にて生じたアルミニウムスクラップは、環境
の汚染を回避するために取除かれなければならないとこ
ろの潤滑油や他の炭化水素汚染物を一般的に含んでいる
。

一般【、で、分離した装入乾燥装置は、スクラップから
発散した炭化水素を焼却するために、分離したアフター
バーナ燃焼室と共に適用される。

公知の集約されたスクラップ溶解システムを適用するこ
とによって約４０係から５０係の範囲に熱効率を増加で
きることを私は見いだした。

本発明の目的はアルミニウムスクラップ溶解システムと
、改良された熱効率の状態下で例えばアルミニウム等の
スクラップ金属を溶解する方法とを提供することにある
。

本発明によれば、スクラップを予熱する間に、スクラッ
プに含まれていた炭化水素汚染物はスクラップ上の熱ガ
ス流によって除去され、その炭化水素はその後に、大気
の汚染を回避するためおよびスクラップ溶解用の炉床（
以下これを「はど」と呼ぶ）に供給された熱量を増加す
るために、燃焼室のアフターバーナにて燃やされる。

さらに、排出熱ガスとしてほどから出る発散熱ガスの残
部はバーナシステムに供給された空気を予熱するための
伝熱式熱交換器に導かれ得る。

これは排出煙突に冷えたガスを放出することになるし、
かつまた回路中において多くの熱を利用することにもな
る。

本発明の実施例による集約されたシステムを用いること
によって、アフターバーナ部分を去る熱ガスは、約８７
０℃〜１０９５℃の範囲を越えて制御されるほどを去る
発散熱ガスにより、在来のシステムにおける１６５０℃
を越える温度に近い約１０９５℃〜１３７０℃の範囲の
温度を越えて制御され得るし、その熱ガスの一部はスク
ラップ装入物を予熱するために用いられるし、排出熱ガ
スとして残る部分は約６５０℃〜８１５℃で伝熱式熱交
換器を通って排出煙突に行く。

本発明の集約されたスクラップ溶解システムを適用する
ことにより、エネルギーの使用又は温度効率は約１０チ
〜２０％の範囲から３０チ以−りに改良され得るし、さ
らには約４０チ〜５０係にまで改良され得る。

在来のシステムはアルミニウム溶液当りの投入燃料が１
１０８８００〜 １９４０４００７／ ｈｒ／ ｋｇであることが知られ
ている。

ところが、本発明の集約されたシステムによると、アル
ミニウム溶液当りの燃料消費量を約１１０８８００ａｙ
ｌ！／ ｂｒ／ｋｇよりも少な（すること、例えば８３
６６００７／ ｈ ｒ／に９にすることが可能である。

以下図面を参照しながら実施例を用いて説明する。

本発明は第１図から明白にされるであろうし、システム
を構成する各要素はユニット（第３図参照）内に好まし
く統合されることが理解されよう。

このように第１図を参照すると、燃焼室１０はバーナ部
分１１とアフターバーナ部分１２とを有し、燃料１３お
よび空気１４はアフターバーナ部分に供給される繰返し
発散する熱ガスに加えて所定比率でバーナに供給され、
アフターバーナ部分での熱ガスの温度は約１０９５℃か
ら１３７０℃になるようにしたものとして示されている
。

最終的な発散熱ガスはスクラップ溶解はど１５に供給さ
れ、予熱室１７又は１７Ａからそこに供給されたアルミ
ニウムスクラップを溶解する。

予熱室１７は細切れの材料のために用いられる回転式キ
ルンと、圧縮されたこり即ちベール（ｂａｌｅ ）
を受は入れるための予熱室１７Ａとを含んでいる。

はどを去る発散熱ガス１６の一部はスクラップを受は入
れるための予熱室１７を通過し、はど内にスクラップを
供給する前にそこのスクラップを予熱する。

スクラップは例えば約４８２℃に予熱される。

ガスは予熱室１７又は予熱室即ちダクト１７Ａのいずれ
かを通ってファン１８Ａ［て吸引され、そして図示のよ
うにアフターバーナ部分１２に循環させられる。

発散熱ガスの残り部分は伝熱式熱交換器２０を通るか又
はバイパス弁即ちダンパ１９を経て直接的に配管２３を
通して排出煙突に流出する。

溶解アルミニウムかほど内で生成されると、それは１５
Ａの位置で引出される。

ダンパ１８は温度制御のために予熱室１７をバイパスす
ることを可能にする。

燃焼室のバーナ１１に供給するための空気１４を予熱す
るには、伝熱式熱交換器２０の熱管２１への直接的な高
温の排出ガスとして、はどからの発散熱ガスの残り部分
を導くことを可能にするだけの残留熱を使用できるよう
にするために、ガスが約６５０℃〜８１５の温度で配管
２３を通って排出煙突２３１／ｉ：行くようにすること
は好ましい。

アルミニウムの溶解において、１坊のアルミニウム当り
に約１１０８８０ｄは過度の酸化作用なしに４８２℃あ
たりにスクラップを予熱するために用いることができる
。

１ｋｇのアルミニウム当りに約１６６３２０ｄはそれか
ら溶解金属のヒールチャージ（ｈｅｅｌ ｃｈａｒｇｅ
）を通しての導きによって装入物に加えられるだろう
。

これは標準化された直火溶解炉に共通の１０９５℃〜１
３７０℃の代りに、約６５０℃〜８１５℃の範囲に排出
ガスの温度を低下させることを保証する。

上述したように、予熱室からのガスは炭化水素汚染物を
一般に含むが、それはアフターバーナ部分において燃焼
され、その結果として生じた細かい粒子は加熱炉のほど
に沈澱し、そして溶解した金属の表面からドロス（ｄｒ
ｏｓｓ ）とともに除去される。

システムを通じてのガスの流れは、例えは、ファンを用
いることによって、また、ある場合においては射出ノズ
ルを適用することによって、幾つかの路を生せしめられ
得る。

集約きれたスクラップ溶解システムの一実施例は、第２
図の概略断面図において示されている。

第２図は予熱された回転可能なドラム２８内のスクラッ
プ２７からつくられたアルミニウム湯２６をもつほど２
５を表し、そのスクラップは昇降コンベア２９１Ｃよっ
て供給されるようになっており、そのドラムはほどに向
って下方に傾斜している。

ドラムは台３２，３３にて支持されている３０゜３１で
図式的に示したロールを介して回転可能に載置されてお
り、そのドラムの前端３４はスクラップ溶解はど２５に
臨んでいる。

ドラムを回転させるための手段は、図示されていないが
、例えば回転可能なキルン等の技術でよく知られている
。

ドラム２８の外側の熱ガスが外部へ流出するのを防止す
るため、コンベア２９の端部に隣接してエアーシール３
５を備える。

アルミニウムを溶解するための熱ガスはバーナ部分３７
Ａとアフターバーナ部分３７Ｂとを含む燃焼室３６によ
って生成される。

バーナ部分は図式的に示され、そして燃料および空気の
配管を受けるためのシュラウド（図示せず）を一般に有
し、バーナノズルは３８．３９で図式的に表わされ、そ
のノズルに対して供給される燃料および空気は明瞭化の
ために除外されている。

バーナに対して予熱された空気を供給するための手段は
、空気が伝熱式熱交換器４０を通して吸込まれるものと
して示され、その伝熱式熱交換器４０は第１図に示した
ように排出ガスによって熱せられており、排出ガスの源
は大気に放出するための煙突４１に向う熱ガスである。

予熱された空気は燃焼ブロア手段４３によってレシーバ
４２を介して伝熱式熱交換器４０内に吸込まれ、その空
気はバーナに配管４４を経て供給される。

その配管４４はアフターバーナ部分３７Ｂ内にノズル３
８．３９を通して放出するための炭化水素燃料（例えば
燃料油、天然ガス等）に空気を混合するための図示しな
い手段に連結されている。

アフターバーナ部分からの熱ガスは矢印にて示したよう
にスクラップ溶解はど上に下っている相互連結ダクト４
５を通って流れ、その熱ガスはアルミニウムを溶解する
ためのほどに熱を与え、そのほどから出た発散ガスはそ
れからスクラップを予熱するために回転可能なドラム２
８に入り、そのガスはそれから、炉の壁構造４９の部分
から延在している放熱板４８の下方を通過した後に、排
出口４７を経て戻りダクト４６を通って吸引される。

ドラムの外側の手段によって支持された放熱板４８は、
ドラムを完全に通過して戻りダクト４６にまで延在して
いる。

その戻りダクトは下方に延在しているオーバーハング５
１Ａを備えており、そのオーバーハングは図示のように
コンベア２９の寸前で終結し、ドラムに供給されるスク
ラップと共に、十分なエアーシールを備えたドラムの口
に入る内側に延在した隔壁５２をもっている。

戻りダクトは延在し、燃焼室３６のバーナ部分に同軸的
に連結されている。

システムを通じての熱ガスの流れを増大するために、バ
ーナ部分の内部や背後に延在するインゼクタ５３が備え
られており、そのインゼクタ５３はバーナ部分に隣接し
て同軸的に載置されたノズル５３Ａをもっている。

排出熱ガスはモーターファン５４を経て煙突４１から回
収され、そして配管５５を通して４ンゼクタ５３に供給
される。

インゼククの代りに、ファンが用いられ得る。

放熱板４８は次の点で有利である。

即ち熱ガスの流れによ゛つて熱せられたときには、回転
可能なドラムを通過する熱ガスの対流によってスクラッ
プがまた熱せられる間中、放熱によってそのスクラップ
の加熱の助勢を行える。

放熱板４８はまた第３図に断面図で示されており、その
放熱板はドラムを通過するスクラップ２７ＶＣ熱を放射
するためのアーチ形面（凹形になっているが、それに限
定されることはない）を備えている。

ひとたびシステムが流動的になると実質上不変の状態を
維持するために、各種の制御が行われる。

その１つはアフターバーナの温度制御であり、他には湯
の温度制御であり、さらに他にはドラムの温度制御であ
る。

アフターバーナ部分３７Ｂを先ず参照するに、熱電対５
６は温度制御装置５７に組合わせており、その制御装置
はバーナノズルに供給される燃料および燃焼空気（酸素
）を制御するためにバーナ部分にカップリングを介して
適合されている。

このことをするための手段は公知であるため図面に描（
必要はないであろう。

湯の温度は温度制御装置５９によって感知される液浸熱
電対５８にて制御される。

その温度制御装置５９はインゼクタ５３を通るガス流の
割合を変えるかまたはそれを完全に遮断するためにバル
ブ６０を効果的に動かすようライン５９Ａを経て適合さ
れている。

例えば、湯の温度が所望レベルよりも低いならば、バル
ブ６０はアフターバーナ部分に吹出す排出ガスの量を減
少させるように作用し、バーナによって発生させられた
熱ガスを希釈する作用を減じる。

その間、熱電対５６はアフターバーナ部分の温度を監視
し、そして温度制御装置５７を介してバーナ部分に必要
な調整を行う。

同様な感知および制御装置はファン速度を変えることや
この機能のためのダンパー制御を備えることでもできる
。

ドラムの温度はドラムの外側面に隣接して位置づけられ
た放熱温度検出器６２に結合された温度制御装置６１を
介して制御され、実質上不変の状態下でのドラムの温度
は、はどから発散してそこを通過する熱ガスによって決
まるドラムの予熱温度に関連する。

温度記録器は、ドラムの内側の所望温度を得るために設
けた特別の開口部でダンパー６３を開閉するためまたは
それをセットするために感知された温度に従って、ダン
パー６３を動作させるようになっている。

３つの温度制御器の全てを一緒に作動させることもでき
るし、また１つが他を監視するようにもできる。

上述した集約されたシステムを用いることによって、燃
料費の著しい節約は、普通の溶解炉において効果を奏す
る高温（例えば１６５０℃〜１８７０℃）に比較される
ように、アフターバーナの温度を低温、例えば１０９５
℃〜１３７０℃、に制御することによって行われ得る。

集約されたスクラップ溶解システムの好ましい実施例は
第４図にも表わされている。

そのシステムはＬ形構成になっており、ＩＩ Ｌ １１
の一方の脚部がスクラップ予熱室で、Ｉｆ Ｌ ＩＩの
他方の脚部がアルミニウムスクラップ溶解炉を形成して
いる。

予熱室は第２図に示したタイプの回転可能なキルンより
なる。

ドラムはローラ６Ｂ、６９［よって２つの台、例えば６
７、に支持されている。

回転可能なドラムに加えて、他の予熱室７０はほど内に
放出するためのアルミニウムスクラップよりなるコンパ
クト［されたこりを受は入れるために備えられている。

回転可能なキルン６５のスクラップ受は入れ端７１は昇
降コンベア７２にまで延び、それとスクラップ受は入れ
関係にある。

昇降コンベア７２は端部支持体７３に載置されている。

端部支持体７３は中空で、かつ回転可能なドラムと戻り
ダクトとの間のガス流伝達を行えるようにするために戻
りダクト７４に連結されている。

こりを受は入れる室７０は戻りダクト７５を同様に有し
、その戻りダクト７５はその下流部７６で戻りダクト７
４に結合しており、キルン６５若しくはこりを受は入れ
る室７０またはその両方からの戻りガスは燃焼室７８の
アフターバーナ部分中にファン７７によって移動させら
れる。

燃焼室は７９．８０で図式的に示した３つのバーナを備
えることが好ましく、第３のバーナはか（れて見えな（
なっている。

燃焼室の前端はダクト８１を通して炉６６内のほどに連
通しており、バーナのアフターバーナ部分からの燃焼熱
ガス８２はほどを通ってその内部のスクラップアルミニ
ウムを溶解させるように流れ、はどからの発散熱ガスの
一部はそれからこりを受は入れる予熱室７０若しくは予
熱ドラム６５又はその両方にバイパスされる。

そのバイパスは予熱室の夫々に関係したダクト中のダン
パー（図示せず）の制御に基いて決まる。

発散熱ガス（排出ガスのようなもの）の残り部分８２Ａ
は図示のように煙突８３にてバイパスされる。

煙突８３は燃焼室内の炭化水素燃料を燃焼状態で用いる
ための予熱空気を伝熱式熱交換器８４に供給する部分８
２をもっている。

発散ガス流および空気の流れに対する伝熱式熱交換器８
４の結合の詳細は図示されていない。

それらは公知技術で明らかである。

システムを形成する要素の関連は第１図の流れ図および
第２図の図式においてより明瞭に示されている。

上述したように、ダンパーはシステムにおける熱ガスの
流れを制御するためにダクト７４内され得る。

このようなダンパーは、ガスの軸方向の流れを阻止する
ために、ダクトを横切るエアーカーテンを形成するよう
に予熱された燃焼空気を用いる空気ダンパ、例えば戻り
ダクト７４内の空気ダンパ７４Ａおよび戻り７５内の空
気ダンパ７５Ａ１を含み得る。

このように、第４図を要約するに、在来のバーナ（例え
ば７９．８０）は、燃料油、天然ガスまたは炭化水素よ
りなる他のもののうちのいずれかを用いるバーナに、燃
焼ブロア手段（図示せず）によって伝熱式熱交換器の管
を通して流される予熱された燃焼空気を利用するであろ
う。

燃焼空気の予熱温度は、約４００℃〜５３８℃の範囲内
にあるだろう。

はどからの再循環した発散熱ガスは燃焼室のアフターバ
ーナ部分においてバーナガスと混合する。

そのバーナガスはスクラップ溶解システムに投入された
初期のエネルギー源である。

スクラップ装入物からの炭化水素汚染物はまた、付加熱
を投入するために燃焼されるべきバーナーガスに混合す
るだろう。

燃焼室７８からの熱ガスの温度は約１０９５℃〜１３７
０℃の範囲にあり、その温度は第２図に示したように制
御される。

バーナーガスは対流および放熱の両方によって湯に熱分
散させるために溶解はど領域に燃焼室７８からダクト８
１を経て下降流出する。

湯および熱ガス間の温度差はほぼ４８２℃である。

はどからの発散熱ガスはスクラップ予熱室を通って部分
的にバイパスされ、そしてそれと−緒又は別々に煙突に
排出された残部は燃焼空気を予熱するために伝熱式熱交
換器を通過し、空気カーテン式ノタンパーはそのバイパ
スシステムｌＪ＆ｃれ、予熱室を通過したガスはアフタ
ーバーナ部分に繰り返される。

回転可能な予熱ドラムは、カン状のもの、丸棒状のもの
、穴明けされたもの又は他の機械加工された形状のもの
を含むスクラップ装入物を予熱するため、炉からの約６
５０℃〜１０９５℃の範囲にある発散熱ガスを用いるで
あろう。

その温度は、もし望むなら入口ドアを通して、システム
中に冷えた空気を投入することによってさらに制御され
得る。

集約されたスクラップ溶解システムの主要な動作と無類
性は、用いられる熱エネルギーの温度レベルに大部分に
おいて与えられている。

上述したように、在来の炉システムは一般に１６５０℃
〜１８７０の温度範囲内のガスを利用する。

ところが本発明のシステムは初期の熱源として約１０９
５℃〜１３１５℃の温度範囲内のガスを用い、その温度
はアルミニウムの溶解を維持する時には約８７０℃〜１
０９５℃のレベルに低下し、スクラップは約４８２℃の
温度で予熱される。

このシステムは燃料の最近の高騰をある割合で埋め合わ
せるために役立つところの著しく改良された熱効率をも
たらすことになる。

上述では好ましい実施例に関して本発明を説明したが、
修正や変形が可能なことは勿論であり、以下実施の態様
について記す。

１ 特許請求の範囲第２項記載のアルミニウムスクラッ
プ溶解装置。

２ 上記１項のスクラップ溶解装置において、上記アフ
ターバーナ部分を通る排出熱ガスの一部を循環させるこ
とによってシステムを通る熱ガスの流れを増大させるた
めの手段、上記アフターバーナ部分から流れる発散熱ガ
スの温度を感知するためとその感知温度に従って上記燃
料バーナへ供給される炭化水素燃料および空気の量を変
えるためとの手段、スクラップ受は入れ室の予熱を感知
するためとその感知温度に従って上記アフターバーナへ
の繰り返される発散ガスの流れを変えるためとの手段、
およびはどの溶解アルミニウムの温度を感知するためと
その感知された溶解アルミニウムの温度に従ってアフタ
ーバーナ部分を繰り返し通る排出ガスの流れを変えるた
めとの手段を含むもの。

３ 次のａ）〜ｈ）の組合わせを含むアルミニウムスク
ラップ溶解システム； ａ）アルミニウムスクラップを受は入れるためのほど、 ｂ）上記はどに連通ずるアフターバーナ部分をもつ燃焼
室、 該燃焼室はアルミニウムスクラップを溶解するための上
記はどを通しての循環のために上記アフターバーナ部分
に発散熱ガスを生成するために空気と共に炭化水素燃料
を燃やすための燃料バーナを有しており、 Ｃ）上記はど内にアルミニウムスクラップを装入するた
めに上記はどに連通している少なくとも１つのスクラッ
プ予熱室、 該少な（とも１つの予熱室は上記はど内にスクラップを
供給するように適合された長い回転可能なキルンを含ん
でおり、 ｄ）上記スクラップ装入物を予熱するために上記はど内
に上記回転可能なキルンを通して装入されたスクラップ
装入方向とは逆方向に上記スクラップ受は入れ室に上記
はどから上記発散熱ガスの一部を導（ための手段、 ｅ）上記アフターバーナ部分に上記キルンから上記発散
熱ガスを導（ために上記回転可能なキルンおよび燃焼室
の上記アフターバーナ部分に連通した戻リダクタ、 ｆ）上記スクラップ溶解装置に上記燃焼室に協働する伝
熱式熱交換器に対し上記はどから排出熱ガスのような発
散熱ガスの残部を導（ためのダクト、 上記伝熱式熱交換器は上記燃焼室のバーナに用いるため
の空気を予熱するための熱変換器を含んでおり、 ｇ）予熱された空気を備えるために上記燃焼室のバーナ
に上記伝熱式熱交換器の熱変換関係を通して空気を導（
ための手段、 ｈ）排出煙突に上記伝熱式熱交換器からの発散熱ガスを
導（ための手段。

４ 上記３項のスクラップ溶解システムにおいて、上記
回転可能なキルンを通って延在する放熱板を含み、該放
熱板は上記ドラムの外側の手段によって支持されている
もの。

５ 上記４項のスクラップ溶解システムにおいて、上記
放熱板はアーチ形断面を有しかつ上記ドラムのスクラッ
プに熱を放散するためのへこんだ面を有するもの。

６ 上記３項のスクラップ溶解システムにおいて、シス
テムを通じてのガスの流れは上記アフターバーナ部分を
通る排出熱ガスの一部を循環させるための手段を備える
ことによって増加させられているもの。

７ 上記３項のスクラップ溶解システムにおいて、上記
はどに連通しかつ該はどにスクラップアルミニウムより
なるコンパクトなこりを供給してその中で溶解するため
に適合された付加的なスクラップ受は入れ用予熱室を含
むもの。

８ 上記６項のスクラップ溶解システムにおいて、上記
アフターバーナ部分から流れる発散熱ガスの温度を感知
するためとその感知温度に従って上記燃料バーナへ供給
される炭化水素燃料および空気の量を変えるためとの手
段、スクラップ受は入れ室の予熱を感知するためとその
感知温度に従って上記アフターバーナへの繰り返される
発散ガスの流れを変えるためとの手段、およびはどの溶
解アルミニウムの温度を感知するためとその感知された
溶解アルミニウムの温度に従ってアフターバーナ部分を
繰り返し通る排出ガスの流れを変えるためとの手段を含
むもの。

９ 次のａ）〜ｔ）の組合わせを含むアルミニウムスク
ラップ溶解システム； ａ）アルミニウムスクラップを受は入れるためのほど、 ｂ）上記はどに連通ずるアフターバーナ部分をもつ燃焼
室、 該燃焼室はアルミニウムスクラップを溶解するための上
記はどを通しての循環のために上記アフターバーナ部分
に発散熱ガスを生成するために空気と共に炭化水素燃料
を燃やすための燃料バーナを有しており、 Ｃ）上記アフターバーナ部分から流れる発散熱ガスの温
度を感知するためと感知温度に従って上記燃料バーナに
供給される炭化水素燃料および空気の量を変えるためと
の手段、 ｄ）上記はど内にアルミニウムスクラップを装入するた
めに上記はどに連通している少なくとも１つのスクラッ
プ予熱室、 該少なくとも１つの予熱室は上記はど内にスクラップを
供給するように適合された長い回転可能なキルンを含ん
でおり、 ｅ）上記スクラップ装入物を予熱するために上記はど内
に上記回転可能なキルンを通して装入されたスクラップ
装入方向とは逆方向に上記スクラップ受は入れ室に上記
はどから上記発散熱ガスの一部を導くための手段、 ｆ）上記アフターバーナ部分に上記キルンから上記発散
熱ガスを導くために上記回転可能なドラムおよび燃焼室
の上記アフターバーナ部分に連通した戻りダクト、 ｇ）スクラップ受は入れ室の予熱温度を感知するためと
感知温度に従って上記アフターバーナ部分に戻りダクト
を介して繰り返し発散するガスの流れを変えるためとの
手段、 ｈ）上記スクラップ溶解装置に上記燃焼室に協働する伝
熱式熱交換器に対し上記はどから排出熱ガスのような発
散熱ガスの残部を導くためのダクト、 上記伝熱式熱交換器は上記燃焼室のバーナに用いるため
の空気を予熱するための熱変換器を含んでおり、 ｉ）予熱された空気を備えるために上記燃焼室のバーナ
に上記伝熱式熱交換器の熱変換関係を通して空気を導く
ための手段、 ｊ）排出煙突に上記伝熱式熱交換器からの発散熱ガスを
導くための手段、 ｋ）上記アフターバーナ部分を通して排出熱ガスの一部
を循環させることによってスクラップ溶解システムを通
る熱ガスの流れを増大させるための手段、 ｔ）上記はどの溶解アルミニウムの温度を感知するため
と感知された溶解アルミニウムの温度に従ってアフター
バーナ部分を通る排出ガスの循環流れを変えるためとの
手段。

１０上記９項のスクラップ溶解システムにおいて、上記
はどに内部で溶解するためにスクラップアルミニウムよ
りなるコンパクトなこりを供給するための付加的なスク
ラップ受は入れ用予熱室を含むもの。

１１特許請求の範囲第１項記載の溶解加熱炉内のスクラ
ップアルミニウムを溶解する方法；１２上記１１項にお
いて、上記はどからの発散熱ガスの残部は上記燃焼室に
供給される空気を予熱するために伝熱式熱交換器を通過
させられ、かつその後に上記発散ガスは煙突に排出され
る方法。

１３次のａ）〜ｈ）を含む溶解はど内のスクラップアル
ミニウムを溶解する方法； ａ）炭化水素燃料およびそれに供給される空気を燃焼す
るためのバーナと、アフターバーナ部分とを有する燃焼
室に連通ずる溶解はどを内蔵した炉を備えることであっ
て、その手段によって、上記はどを燃焼により生成され
かつ上記はどに上記アフターバーナ部分から連続的に循
環させられる熱ガスによってアルミニウムを溶解する温
度に加熱すること、 ｂ）上記はどに溶解するためにスクラップ受は入れ室を
通して炭化水素汚染物を含むスクラツブを装入すること
、 Ｃ）上記スクラップに含まれた炭化水素汚染物を除去す
るためと上記はどに上記スクラップを装入する前にそれ
を予熱するためとに、上記はどに供給されたスクラップ
とは逆方向に上記スクラップ受は入れ室を通して上記は
どからの発散熱ガスの一部を循環させること、ｄ）上記
予熱されたスクラップを上記加熱されたほどに溶解する
ために装入すること、 ｅ）上記スクラップから除去された炭化水素を燃焼しそ
して上記アルミニウムを溶解するための付加熱を備える
ために、上記燃焼室のアフターバーナ部分にスクラップ
受は入れ室からの炭化水素を含む上記熱ガスを帰還させ
ること、 ｆ）上記燃焼室に協働する伝熱式熱交換器に上記はどか
らの発散熱ガスの残部を循環させ、上記伝熱式熱交換器
を通過する上記発散熱ガスに関する熱変換において上記
伝熱式熱交換器の管を通過する空気を予熱すること、 ｇ）上記燃焼室のバーナに予熱された空気を導くこと、 ｈ）および排出煙突に上記伝熱式熱交換器からの上記発
散熱ガスを導くこと。

１４上記１３項において、燃焼室のアフターバーナ部分
におよびそこを通して煙突に放出された排出ガスの一部
を循環させることによって循環熱ガスを増大させる方法
。

１５次のａ）〜Ｃ）を含む上記１４項の方法；ａ）はど
にアフターバーナ部分から流入する発散熱ガスの温度を
感知し、かつ、その感知温度に従って上記バーナに対す
る炭化水素燃料および空気の量を変えること、 ｂ）スクラップ受は入れ室の予熱温度を感知し、かつそ
の感知温度に従って上記アフターバーナ部分に対する発
散熱ガスの循環流を変えること、 Ｃ）はどの溶解アルミニウムの温度を感知し、かつアル
ミニウム湯における感知温度に従ってアフターバーナ部
分を通る排出ガス流を変えること。

１６次のａ）〜ｍ）を含むスクラップ溶解システムのス
クラップアルミニウムを溶解する方法；ａ）炭化水素燃
料およびそれに供給される空気を燃焼するためのバーナ
とアフターバーナ部分とを有する燃焼室に連通ずる溶解
はどを内蔵した炉を備えることであって、その手段によ
って、上記はどを燃焼により生成されかつ上記はどに上
記アフターバーナ部分から連続的に循環させられる発散
熱ガスによりアルミニウムを溶解するための温度に加熱
すること、ｂ）アフターバーナ部分から流出する発散熱
ガスの温度を感知し、その感知温度に従って上記バーナ
に供給される空気と炭化水素燃料との量を変えること、 Ｃ）上記はど内にスクラップ受は入れ室を通してスクラ
ップを溶解するために装入すること、ｄ）上記スクラッ
プに含まれた炭化水素汚染物を除去するためと上記はど
に上記スクラップを装入する前ｌこそれを加熱するため
とに、上記はどに供給されたスクラップとは逆方向に上
記スクラップ受は入れ室を通して上記はどからの発散熱
ガスの一部を循環させること、ｅ）上記予熱されたスク
ラップを上記加熱されたほどに溶解するために装入する
こと、 ｆ）上記スクラップから除去された炭化水素を燃焼する
ためおよび上記アルミニウムを溶解するための付加熱を
備えるために、上記燃焼室のアフターバーナ部分にスク
ラップ受は入れ室からの上記発散熱ガスを帰還させるこ
と、ｇ）上記スクラップ受は入れ室の温度を感知し−か
つその感知温度に従って上記アフターバーナ部分への発
散熱ガスの帰還流を変えること、ｈ）上記はどからの発
散熱ガスの残部を上記燃焼室に協働する伝熱式熱交換器
に排出熱ガスとして循環させ、上記伝熱式熱交換器を通
過する上記排出熱ガスに関する熱変換において上記伝熱
式熱交換器の管を通過する空気を予熱すること、 ｉ）上記燃焼室のバーナに上記予熱空気を導くこと、 ｊ）上記伝熱式熱交換器からの上記排出熱ガスを排出煙
突に導くこと、 ｋ）上記アフターバーナ部分を通る排出ガスの一部を帰
還することによってスクラップ溶解システムを通る熱ガ
ス流を増大させること、ｔ）はど内の溶解アルミニウム
の温度を感知すること、 ｍ）および溶解アルミニウム湯の感知温度に従ってアフ
ターバーナ部分を通る排出ガス流を変えること。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概略構成を示す図、第２図は本発明の
実施に用いるためスクラップ溶解システムの要部の縦断
面概略図、第３図は第２図の３−３線に沿って得られた
回転可能な予熱ドラムの横断面図、第４図は本発明に従
う集約されたスクラップ溶解装置の斜視図である。 図中（Ｃおいて、１０，３６．７８・・・燃焼室、１１
．３７Ａ・・・バーナ部分、１２．３７Ｂ・・・アフタ
ーバーナ部分、１３・・・燃料、１４・・・空気、１５
゜２５・・・スクラップ溶解はど、１６・・・発散熱ガ
ス、１７．１７Ａ、７０・・・予熱室、１ Ｂ 、 １
８Ａ・・・ファン、１９・・・バイパス弁、２０，４０
，８４・・・伝熱式熱交換器、２１・・・熱管、２３．
４１・・・煙突、２７・・・スクラップ、２８・・・回
転可能なドラム、２９．７２・・・昇降コンベア、３５
・・・エアーシール、４６．７５・・・戻りダクト、４
８・・・放熱板、５３・・・インゼクタ、５４・・・モ
ーターファン、５６・・・熱電対、５７，５９，６１・
・・温度制御装置、５８・・・液浸熱電対、６０・・・
バルブ、６２・・・放熱温度検出器、６３・・・ダンパ
ー、６５・・・キルン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 次のａ）〜ｉ）を含む溶解加熱炉内のスクラップア
   ルミニウムを溶解する方法； ａ）供給された炭化水素燃料と空気とを燃焼させるバー
   ナ部分及びアフターバーナ部分を有する燃焼室に連通し
   た溶解炉床を内蔵する加熱炉を備え、上記炉床は燃焼に
   よって生成されかつ上記アフターバーナ部分から上記炉
   床に連続的に循環させられる燃焼熱ガスによりアルミニ
   ウムを溶解する温度にまで加熱されるものであること、 ｂ）上記炉床をアルミニウム溶解温度まで加熱すること
   、 Ｃ）炭化水素汚染物を含むスクラップを予熱するために
   スクラップ受は入れ用の回転可能な予熱キルンにその回
   転時に装入すること、 ｄ）上記炉床からの発散熱ガスの一部を上記キルンを通
   して上記スクラップの供給向きとは逆向きに循環させ、
   上記炉床に対するスクラップの装入前に上記スクラップ
   を予熱してその中に含まれている上記炭化水素汚染物を
   除去すること、ｅ）上記予熱されたスクラップを溶解さ
   せるために上記加熱された炉床に装入すること、 ｆ）上記炭化水素を含む熱ガスを上記回転するキルンか
   ら上記燃焼室のアフターバーナ部分１／Ｃ戻し、上記ス
   クラップから除去された炭化水素を燃焼させ、これによ
   り上記アルミニウムを溶解するための付加的な熱を得る
   こと、 ｇ）発散熱ガスの残部を上記炉床から上記燃焼室と協働
   する熱交換器に循環させ、上記熱交換器の管を通過する
   空気を、上記熱交換器を通過する上記発散熱ガスとの熱
   交換によって予熱すること、 ｈ）上記予熱された空気を上記燃焼室のバーナ部分に導
   （こと、 ｉ）上記発散熱ガスを上記熱交換器から排出煙突へ導く
   こと、 ２ 次のａ）〜ｆ）を含むアルミニウムスクラッププ溶
   解装置； ａ）アルミニウムスクラップを受は入れて溶解させるた
   めの炉床、 ｂ）上記炉床に連通ずるアフターバーナ部分をもつ燃焼
   室、 該燃焼室は空気を伴って炭化水素燃料を燃焼させるため
   の燃料バーナ装置を有し、アルミニウムスクラップを溶
   解するために上記炉床を通して循環させられる発散熱ガ
   スを上記アフターバーナ部分に生成するようになってお
   り、Ｃ）上記炉床内にアルミニウムスクラップを装入す
   るために上記炉床に連通しているスクラップ受は入れ用
   の回転可能な予熱キルン、 ｄ）上記発散熱ガスの一部を上記炉床から上記回転可能
   なキルンを通して上記スクラップ供給向きとは逆向きに
   導（ための手段、 ｅ）上記回転可能なキルンと上記燃焼室のアフターバー
   ナ部分とに連通し、上記発散熱ガスを上記回転可能なキ
   ルンから上記アフターバーナ部分へ導く戻りダクト、 ｆ）上記発散熱ガスの残部を上記炉床から熱交換器を通
   して排出煙突に導くための手段。