► どのような種類の不純物がドロスとして蓄積しますか?
いくつかの種類の不純物がドロスとして溶融金属の表面に蓄積することがあります。
◇ 金属酸化物 - 酸素が溶融金属と反応して固体酸化物を形成します。
◇ 融剤 - 塩化物などの物質は酸化物と結合します。
◇ スラグ - ケイ酸塩やその他の化合物が鉱石から浮き上がります。
◇ 古い塗装 - リサイクル金属からの塗料、オイル、グリースなど。
◇ るつぼの摩耗 - セラミックの内張り粒子が浸食されます。
◇ 燃焼残留物 - 燃料を加熱した際に発生する灰。
◇ 脱気剤 - 窒素や塩素などの化合物を添加します。
ドロススキミングは、鋳造前にこの複雑な不純物の混合物を除去することを目的としています。
► ドロスの組成はどのように変化しますか?
ドロスの組成は物によって大きく異なります。ドロススキムパン関与する金属とプロセスの詳細:
アルミニウムドロス:
アルミニウムドロスにはかなりの量の回収可能な金属が含まれることが多く、組成によっては再生可能なアルミニウムが 30% を超えるものもあります。
主な成分には、酸化アルミニウム、金属アルミニウム、塩などの他の非金属化合物が含まれます。
亜鉛と鉛ドロス:
亜鉛ドロスは、加工された一次金属を反映して亜鉛が豊富になる傾向がありますが、鉛ドロスは鉛含有量が高いという特徴があります。
組成物には、酸化亜鉛または酸化鉛、金属粒子、および特定の処理条件から生じる追加の不純物の混合物が含まれます。
製鋼ドロス:
製鋼ドロスは主に酸化鉄化合物で構成されており、主に錆とスケールの形をしています。
鋼合金組成および製鋼プロセスで使用される材料に応じて、追加の元素が存在する場合があります。
銅ドロス:
銅ドロスは、酸化銅 (CuO) 化合物の含有率が高いことで認識されます。
スズやニッケルなど、最初の銅源に存在するさまざまな成分が全体の生成に追加される可能性があります。
一般的な特性：
ドロスの物理的形状は、処理条件や関与する特定の金属に応じて、ルースパウダーから固体の塊や凝集体まで幅広く変化します。
一部のドロスタイプの吸湿性は、周囲環境から湿気を容易に吸収し、その物理的特性に影響を与えることを意味します。
水分含量：
特定の組成物の吸湿性により、ドロスには閉じ込められた水分が含まれる場合があります。 水分含有量はドロスの取り扱いと処理に影響を与える可能性があります。
微細な金属液滴:
ドロスには微細な金属液滴が含まれていることが多く、これは分離プロセスで回収の対象となる貴重な成分を表します。
ドロスの組成を理解することは、分離と回収の処理をガイドするのに役立ちます。
► 溶融金属からドロスを除去することがなぜ重要なのでしょうか?
カスを放置したままドロススキムパン溶融金属は最終製品の品質に悪影響を及ぼします。
鋳造金属構造の脆弱化:
ドロス内に閉じ込められたガス細孔は、鋳造金属の構造的完全性を弱め、最終製品の機械的特性を損なう可能性があります。
合金元素と化学物質の汚染:
ドロスには、溶融金属を汚染し、合金元素や化学組成を変化させる可能性のある不純物が含まれていることがよくあります。 これにより、望ましくない特性が得られ、材料の性能が損なわれる可能性があります。
炉のタップと注湯ノズルの問題:
蓄積したドロスは、炉のタップや注湯ノズルを詰まらせ、溶融金属のスムーズな流れを妨げ、鋳造プロセスを妨げる可能性があります。
表面欠陥と粗さ:
溶融金属にドロスが含まれると、完成品の表面欠陥や粗さが生じ、美的魅力や機能性が低下する可能性があります。
使用可能な金属の収量の減少:
ドロスの存在により、原材料の処理から使用可能な金属の収量が減少し、廃棄物の増加と経済的損失につながります。
保持中の酸化攻撃:
ドロスを除去しないと、保持期間中に溶融金属の酸化攻撃が促進され、金属の化学的安定性と純度に影響を与える可能性があります。
煤の蓄積:
ドロス中に存在する有機物質の燃焼は煤の蓄積を引き起こす可能性があり、冶金プロセスをさらに複雑にし、環境問題を引き起こす可能性があります。
下流処理の難易度の増加:
ドロスの存在により、鋳造、圧延、押出などの下流の加工ステップが複雑になり、望ましい製品仕様と品質を達成することがさらに困難になります。
純度と品質基準を維持するには、綿密なドロス除去が鍵となります。
► ドロススキムパンは自然な分離をどのように利用するのでしょうか?
溶融金属は、ドロスを構成する不純物よりもはるかに高い密度を持っています。 ドロスパンは、この自然な分離を利用して表面をすくい取ることによって機能します。
密度差による自然分離:
溶融金属内の不純物は、金属自体に比べて密度が低くなります。 この自然の密度の差が不純物の原因となり、
酸化物や非金属粒子が表面に浮遊します。
ドロスとの選択的接触:
のデザインドロススキムパン溶融金属の表面に浮遊し、表面の浮遊ドロス層のみに選択的に接触します。
最小限の金属付着:
形状と穴ドロススキムパン溶融金属の付着を最小限に抑えるように設計されています。 この設計により、金属との過度の接触が防止され、ドロスの最上層のみが鍋に付着します。
遅いスキミングプロセス:
スキミングはゆっくりと慎重に実行され、ドロスの上層のみを収集します。 この制御されたプロセスにより、不純物を効果的に捕捉しながら、良質な溶融金属の不必要な損失を防ぎます。
浮遊ドロスの輸送：
としてドロススキムパン表面を横切って移動し、浮遊ドロスを効率よく収集します。 パンには、再汚染を防ぐために、集められたドロスを溶融浴から輸送するための機構が装備されていることがよくあります。
良質な溶融金属の損失を最小限に抑える:
の戦略的設計と運用ドロススキムパン良質な溶融金属の損失が最小限に抑えられるようにします。 ドロスの最上層を特にターゲットにすることにより、溶融金属の大部分は影響を受けずに残り、下流の処理に適した状態になります。
このエレガントなローテク ソリューションは、物理学を利用してターゲットを絞ったドロス抽出を行います。
► スキミングによるドロス除去後はどうなりますか?
スキミング後、ドロスはさらに処理されます。
- ドロスは冷却のためにパンから容器に排出されます。
- ドロスは、金属を遊離させるために粉砕、粉砕、または細断することができます。
- 磁気分離器は鉄が豊富な画分を回収します。
- 金属含有量が製錬されて生産ストリームに戻されました。
- 残った酸化物廃棄物は二次利用できる可能性があります。
- 埋め立てに送られるドロスは最小限です。
ドロススキミングにより、高純度の金属の生産と下流でのリサイクルが可能になります。 ドロススキムパンの詳細については、こちらまでお問い合わせください。tech@huan-tai.org.
参考文献:
https://www.thermofisher.com/Bog/METALS/DROSS-スキミング-強化-アルミニウム-回復/
https://www.tetronics.com/the-dross-dilemma-is-there-a-greener-way-to-treat-this-hazardous-waste/
https://patents.google.com/patent/JPH11236470A/ja
https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-05864-7_15
https://www.fst.nl/media/com_form2content/documents/c2/a4246/f2/Dross%20pans%20EN.pdf
https://www.researchgate.net/figure/Typical-dross-compositions-for-various-molten-metals-Redrawn-from-ref-2_図3_329462851
https://www.thermofisher.com/blog/metals/boosting-productivity-recovering-metal-from-dross
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2588863116300105
https://www.asminternational.org/documents/10192/2278238/amp17109p113.pdf
https://www.intechopen.com/チャプター/47936
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